¿Qué son las pinzas amperimétricas y qué medidas se pueden realizar con ellas? ¿Cómo usarlos para el máximo efecto? ¿Qué pinza amperimétrica es la más adecuada para condiciones específicas? Esta revisión tiene como objetivo proporcionar respuestas a todas estas preguntas.
Con la introducción de los avances tecnológicos en equipos y circuitos eléctricos, los electricistas y técnicos enfrentan nuevos desafíos. El progreso requiere no solo grandes capacidades de los instrumentos de medición modernos, sino también grandes habilidades por parte de las personas que los utilizan. Los electricistas con un buen conocimiento de los conceptos básicos de los equipos de prueba están mejor equipados para medir y solucionar problemas. Las abrazaderas son una de las herramientas más importantes y comunes que se encuentran en su arsenal hoy en día.
Este dispositivo es un medidor que combina un voltímetro de pinza y un amperímetro. Como un multímetro, habiendo pasado por el período analógico, entró en el mundo de las medidas digitales. Creados principalmente como una herramienta versátil para electricistas, los modelos modernos se han vuelto más precisos y han adquirido muchas características adicionales,algunos de los cuales son muy especiales. Hoy en día, las pinzas amperimétricas duplican muchas de las funciones básicas de un multímetro digital, pero se diferencian de él por tener un transformador de corriente incorporado.
Principio de funcionamiento
La capacidad de medir grandes corrientes de CA con pinzas amperimétricas se basa en la simple acción de un transformador. Cuando las abrazaderas se cierran alrededor del conductor, la corriente está en el dispositivo como el núcleo de hierro de un transformador de potencia y fluye a través del devanado secundario conectado a través de la derivación de entrada. Se suministra una corriente mucho menor a la entrada del dispositivo debido a la relación entre el número de vueltas del devanado secundario y el número de vueltas del primario. Por lo general, el devanado primario está representado por un conductor, alrededor del cual se sujetan las pinzas. Si el devanado secundario tiene 1000 vueltas, entonces la corriente secundaria es 1/1000 del primario o, en este caso, el conductor. Así, 1 A se transforma en 0,001 A o 1 mA en la entrada del dispositivo. Este método facilita la medición de grandes corrientes al aumentar el número de vueltas secundarias.
Elección
La compra de pinzas amperimétricas requiere no solo familiarizarse con sus especificaciones, sino también una evaluación de su funcionalidad y calidad proporcionada por el diseño del dispositivo y su tecnología de producción.
La fiabilidad del probador, especialmente en condiciones difíciles, es más importante hoy que nunca. Los ingenieros, al desarrollar instrumentos de medición, deben probarlos no solo en cuanto a resistencia eléctrica, sino también mecánica. Por ejemplo, las pinzas amperimétricas de Fluke antes de enviarlas a las tiendassometerse a un riguroso programa de pruebas y evaluación.
La seguridad del usuario debe ser la consideración principal al elegir este instrumento o cualquier otro equipo de medición eléctrica. Además, las pinzas amperimétricas digitales no solo deben fabricarse de acuerdo con los últimos estándares, sino que cada instrumento debe ser probado y certificado por laboratorios de prueba como UL, CSA, VDE, etc. Solo de esta manera puede estar seguro de que la herramienta cumple todos los nuevos requisitos y normas de seguridad.
Resolución y rango de medición
La resolución de un instrumento indica la precisión de sus mediciones. Determina cuál es el cambio mínimo de señal que se puede registrar. Por ejemplo, si la resolución de la pinza amperimétrica es de 0,1 A en el rango de 600 A, entonces se mide una corriente de unos 100 A con una precisión de 0,1 A.
¿Quién necesita una regla marcada en centímetros si necesita determinar el tamaño de un objeto de unos pocos milímetros? Asimismo, debe elegir un instrumento que pueda mostrar la resolución requerida.
Error
Este es el error máximo permitido que puede ocurrir bajo ciertas condiciones de funcionamiento. En otras palabras, es una medida de qué tan cerca el valor medido coincide con el valor real.
El error del instrumento generalmente se expresa como un porcentaje de la lectura. Por ejemplo, si es 1%, entonces para 100 amperios el valor actual real está entre 99hasta 101 A.
Además del error en las especificaciones, se puede indicar cuánto cambia la indicación en el dígito más a la derecha del valor medido. Por ejemplo, si la precisión se especifica como ± (2% + 2), entonces para 100,0 A, la corriente real está en el rango 97,8 - 102,2 A.
Factor de cresta
Con el auge de las fuentes de alimentación electrónicas, las corrientes extraídas de los sistemas de distribución modernos ya no son ondas sinusoidales puras de 50 Hz. Se han distorsionado bastante debido a los armónicos que generan estas fuentes de alimentación. Sin embargo, los componentes eléctricos de la red, tales como fusibles, barras, conductores y elementos térmicos de interruptores automáticos, están clasificados para corriente rms, ya que su principal limitación está relacionada con la disipación de calor. Si necesita verificar si hay sobrecarga en el circuito eléctrico, debe medir la corriente rms y comparar el valor resultante con el valor nominal. Por lo tanto, los equipos de prueba modernos deben poder medir con precisión la verdadera magnitud de una señal, independientemente del grado de distorsión de la señal.
El factor de cresta es la relación entre la corriente o el voltaje máximo y su valor RMS. Para una onda sinusoidal pura, es 1 414. Sin embargo, una señal con un pulso muy agudo hará que el factor de cresta sea alto. Según el ancho y la frecuencia del pulso, se pueden observar relaciones de 10:1 y superiores. En los sistemas de distribución de energía reales, rara vez se encuentran factores de cresta de más de 3. Por lo tanto, el coeficientela amplitud es un signo de distorsión de la señal.
Estas mediciones solo se pueden realizar con instrumentos capaces de medir RMS real. Muestra cuán distorsionada puede estar la señal y la registra de acuerdo al error del instrumento. La mayoría de las pinzas amperimétricas son capaces de medir factores de cresta de 2 o 3. Esto es suficiente para la mayoría de las aplicaciones.
Corriente alterna
Uno de los propósitos principales de las pinzas amperimétricas es la medición de corriente alterna. Por lo general, tales mediciones se llevan a cabo en las ramas del sistema de distribución eléctrica. Determinar la fuerza de la corriente que fluye a través de varios circuitos es una tarea rutinaria para un electricista.
Para medir necesitas:
- Seleccione el modo CA.
- Abra las mordazas y ciérrelas alrededor de un conductor.
- Lea las lecturas en la pantalla.
Al medir la corriente a lo largo de una sección del circuito, puede determinar fácilmente cuánta energía consume cada carga.
Cuando un disyuntor o transformador se sobrecalienta, es mejor medir la corriente de carga. Sin embargo, debe asegurarse de que se registren los valores RMS verdaderos para medir con precisión la señal que calienta estos componentes. Un instrumento convencional no dará una lectura real si la corriente y el voltaje no son sinusoidales debido a cargas no lineales.
Voltaje
Otra función común del instrumento es medir voltaje. Las pinzas amperimétricas modernas pueden determinar la constante y la variableVoltaje. Este último suele ser creado por un generador y luego distribuido por la red. El trabajo de un electricista es poder tomar medidas en todo el sistema eléctrico para encontrar la solución de problemas. Otro uso del dispositivo es comprobar la carga de la batería. En este caso, es necesario medir la corriente continua o la tensión continua con una pinza amperimétrica.
La solución de problemas de un circuito generalmente comienza con la verificación de los parámetros de la red. Si no hay voltaje, si es demasiado alto o demasiado bajo, este problema debe resolverse antes de continuar con la búsqueda.
La capacidad de una pinza amperimétrica para medir el voltaje de CA se ve afectada por la frecuencia de la señal. La mayoría de los probadores de este tipo pueden determinar con precisión este parámetro a frecuencias de 50 a 500 Hz, pero el DMM tiene un ancho de banda de 100 kHz o más. Es por eso que medir el mismo voltaje con probadores de diferentes tipos da resultados diferentes. El DMM permite que se aplique voltaje de alta frecuencia al circuito mientras que la pinza amperimétrica filtra la porción contenida en la señal por encima de su ancho de banda.
Al solucionar problemas de VFD, el ancho de banda de entrada del instrumento puede ser esencial para obtener una lectura significativa. Debido al alto contenido de armónicos de la señal que sale del convertidor de frecuencia, el DMM, dependiendo de su ancho de banda de entrada, medirá la mayor parte del voltaje. La grabación de parámetros VFD no es una tarea común. Motor conectado a frecuenciaEl convertidor responde solo al valor promedio de la señal, y para registrar esta potencia, el ancho de banda de entrada del probador debe ser más estrecho que el del multímetro. La pinza Fluke 337 está diseñada específicamente para probar y solucionar este tipo de problemas.
Mida el voltaje de la siguiente manera:
- Seleccione el modo de pinza amperimétrica adecuado: CC voltios CC (V) o CA voltios CA (V ~).
- Conecte el cable negro de la sonda de prueba al conector de entrada COM y el cable rojo al conector V.
- Toque las puntas de las sondas con el circuito en lados opuestos de la carga o fuente de alimentación (paralelo al circuito).
- Lee las lecturas prestando atención a la unidad de medida.
- Presione el botón HOLD para corregir el resultado. Después de eso, puede desconectar las sondas del circuito y tomar lecturas a una distancia segura.
La medición del voltaje en la entrada del disyuntor antes y después de conectar la carga le permite determinar su caída. Si es significativo, indica qué tan bien está funcionando la carga.
Pinzas amperimétricas: instrucciones para medir la resistencia
La resistencia se mide en ohmios. Su valor puede variar desde unos pocos miliohmios para contactos hasta miles de millones de ohmios para aisladores. La mayoría de las pinzas amperimétricas miden la resistencia con una resolución de 0,1 ohmios. Cuando su valor excede el límite superior o el circuito está abierto, la pantalla muestra OL.
Este parámetro debe medirse cuandoapague, de lo contrario, el instrumento o el circuito se dañarán. Algunos dispositivos brindan protección de medición de resistencia en caso de contacto con voltajes. Dependiendo del modelo, el nivel de protección puede variar mucho.
El requisito más común es determinar la resistencia eléctrica de una bobina de contactor.
El orden de medición es el siguiente:
- Desconecte la alimentación del circuito.
- Seleccione el modo de medición de resistencia.
- Conecte el cable negro de la sonda al jack COM y el rojo al jack Ω.
- Toque las puntas de las sondas en ambos lados del elemento o sección del circuito para el que desea determinar la resistencia.
- Lea las lecturas del instrumento.
Integridad de la cadena
Esta es una prueba de resistencia rápida que puede detectar un circuito abierto.
La pinza amperimétrica audible hace que muchas de estas pruebas sean rápidas y sencillas. El dispositivo emite una señal cuando detecta un circuito cerrado, por lo que no necesita mirar la pantalla al verificar. El nivel de resistencia requerido para activar el dispositivo puede variar. Típico es un valor que no exceda los 20-40 ohmios.
Funciones especiales
Una funcionalidad bastante popular de las pinzas amperimétricas, según las opiniones de los usuarios, es la determinación de la frecuencia de la corriente alterna. Para hacer esto, cierre las "mandíbulas" alrededor del conductor y active el modo de medición de frecuencia. La frecuencia de la señal aparecerá en la pantalla. Esta función es muy útil para determinarfuente de problemas armónicos en la red eléctrica.
Otra característica de algunos modelos (p. ej. pinza amperimétrica Mastech MS2115B) es el registro de valores mínimos y máximos. Cuando esta función está habilitada, cada lectura se compara con las lecturas almacenadas previamente. Si el nuevo valor es mayor que el máximo, lo reemplaza. La misma comparación se hace para la lectura mínima. Mientras la función MIN MAX esté activa, todas las mediciones se procesan de esta manera. Después de un tiempo, puede llamar a cada uno de estos valores en la pantalla y determinar las lecturas más altas y más bajas durante un cierto período de tiempo.
Para los electricistas que trabajan con motores, la capacidad de registrar la corriente consumida por un motor durante el arranque puede decir mucho sobre su condición y carga. Las pinzas Fluke 335, 336 y 337 pueden medirlo "en movimiento". Para hacer esto, debe cerrarlos alrededor de uno de los cables de entrada del motor, activar el modo de arranque y encender el motor. La pantalla del instrumento mostrará la corriente máxima consumida por el motor durante los primeros 100 ms de su ciclo de arranque.
Las pinzas amperimétricas Uni-T UT210E permiten determinar la presencia de una tensión alterna o un campo electromagnético sin contacto. Para hacer esto, acerque el dispositivo al objeto probado a una distancia de 8 a 15 mm. El dispositivo distingue 4 niveles de voltaje, da una señal de sonido correspondiente e indica la intensidad del campo con un indicador luminoso.
DT-3347 pinza amperimétrica compatible con la función de medición de temperatura.
Seguridad
La medición segura comienza con la elección del instrumento adecuado para el entorno en el que se utilizará. Una vez que se haya encontrado la herramienta correcta, se debe utilizar de acuerdo con el procedimiento recomendado.
La Comisión Electrotécnica Internacional ha establecido nuevos estándares de seguridad al trabajar en sistemas eléctricos. Se debe asegurar que el instrumento que se utiliza cumpla con la categoría IEC y la clasificación de voltaje aprobada para el entorno en el que se realizará la medición. Por ejemplo, si se están realizando mediciones en un panel eléctrico de 480 V, entonces se debe usar una pinza amperimétrica de categoría III de 600 V. Esto significa que el circuito de entrada del medidor está diseñado para soportar los voltajes transitorios que normalmente se encuentran en este entorno sin sufrir daños. al usuario Elegir una herramienta de esta clase que también esté certificada por UL, CSA, VDE o TUV significa que no solo se ha diseñado según las normas IEC, sino que se ha probado de forma independiente y se ha determinado que cumple con estas normas.
Normas de seguridad
- Se deben usar abrazaderas que cumplan con los estándares de seguridad aceptados para el entorno en el que se usarán.
- Compruebe los cables de la sonda en busca de daños físicos antes de realizar una medición.
- Asegúrese de que el cable esté intacto utilizando pinzas amperimétricas.
- No utilice sondas con conexiones desnudas y sin protección para los dedos.
- Debe aplicarsolo dispositivos con tomas de entrada empotradas.
- Las pinzas amperimétricas deben funcionar correctamente.
- Siempre desconecte primero el cable de prueba caliente (rojo).
- No puedes trabajar solo.
- Debe usar un medidor con protección de sobrecarga en el modo de medición de resistencia.
Características especiales
Las siguientes funciones especiales pueden facilitar el uso de la pinza amperimétrica:
- Los íconos en pantalla le permiten saber de un vistazo qué se está midiendo (voltios, ohmios, etc.).
- La función de retención de datos congelará la lectura en la pantalla.
- Un interruptor facilita la selección de funciones de medición.
- La protección contra sobrecarga evita daños al instrumento y al circuito, y protege al usuario.
- La detección automática del rango garantiza la selección correcta del rango en todo momento. La configuración manual le permite fijar el rango para mediciones repetidas.
- El indicador de batería baja asegura el reemplazo oportuno de las baterías.
