クランプメータ

クランプメータとは

クランプメータは、導体に何も挿入するのではなく、導体を磁気回路で取り囲むことでその電流を読み取ります。導体は元の位置に置いたまま、電源は入れたまま、読み取りが表示に現れます。これがこの類型が存在する理由そのものです。フィーダ、配電盤、停止できない機械では、回路を断線して計器を直列に入れる機会がないためです。

導体の外側から測定すること自体に制約があります。クランプ部は導体を閉じ込める必要があるため、導体の直径が仕様になります。読み取りは電流が生じる磁界から得るため、小さい電流は小さい磁界となり、範囲の下限は計器が苦しむところです。同じ電流を逆向きに流す 2 本の導体は打ち消し合うため、両方を運ぶケーブルではなく、単線の導体を囲まなければなりません。

この類型で最も重い決定は、クランプ部が交流だけでなく直流も測定するかどうかです。分解能や価格だけの問題ではありません。両者は異なるセンサで構築され振る舞いも異なるため、商用電源のフィーダ用に買った計器は、バッテリバンクやモータドライバ出力に必要となる計器の代わりにはならず、その差は事後には回復できません。

クランプメータの測定原理

交流用のクランプ部は変流器です。クランプ部の磁気回路が導体の磁界を計器内部の二次巻線へ結合し、そこに誘導される電流は導体の電流に比例します。この構成はパッシブで回路から何も引き込みませんが、変化する磁界にのみ応答するため、変流器式のクランプ部は一定の直流では何も読み取りません。

直流も測定するクランプ部は、隙間のある磁気回路中のホール効果素子、またはフラックスゲート構成を使い、電流が生じる静磁界を検知します。隙間と素子により、クランプ部は位置にもっと敏感になります。導体が両者のどこに座るか、完全に閉じているかが、いずれも読み取りを動かします。変流器式のクランプ部がほとんど影響を受けないのとは対照です。同じ計器でも直流の数値は通常、交流より低い精度で規定される理由、および小さい直流の読み取りを信頼する前に零点を合わせる必要がある理由もこれです。

信号はその後、他のあらゆる交流測定と同じ変換の決定を通ります。整流した波形を平均する計器は正弦波では正しく読み、それ以外では低く読みます。一方、真の RMS の計器は発熱の等価値を計算し、同じ設備の他の計器と一致します。可変速モータドライバ、スイッチング電源、調光器は、その選択をマニュアルではなく仕様の側に乗せます。

構成の選択肢

仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。

センサ種別とクランプ部の開口が最初に決まります。両者の組み合わせで、その計器を持って行ける仕事の一覧が決まるためです。

クランプメータの選び方

これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。

近似する代替機種

クランプメータ のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。

まず決めておく価値のある境界は、導体を中断できるかどうかです。中断できるなら直列接続のほうが精度の高い方法で、中断できないならクランプメータは妥協ではなく、役に立つ唯一の計器です。

問い合わせに含める内容

お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。

1. 電源と負荷の性質、および業務のどこかで直流が関わるか
2. クランプする最大の導体、直径または母線の幅
3. 範囲の両端で関心のある電流、および漏れ電流や待機時の値
4. 波形が正弦波か、モータドライバ、スイッチング電源、調光器由来か
5. 設備内の測定箇所、およびそれに伴う安全カテゴリ
6. モータの起動電流を捕捉する必要があるか
7. 温度、周波数、静電容量など、同じ計器に追加機能を求めるか
8. 読み取りを記録または転送する必要がありか、表示から読むだけか