במדידות חשמליות נעשה שימוש נרחב במדידות זרם חילופין באמצעות שנאי זרם.
שנאי זרם ניתנים להסרה ויכולים להיסגר ולהיפתח סביב החוט עם הזרם הנמדד, משמשים בצבת זרם חילופין מבלי לנתק את המעגל. באופן מסורתי צבת מכיל שלושה בלוקים עיקריים – שנאי זרם מפוצל (מעגל מגנטי), המציג אינדיקטור אנלוגי או דיגיטלי ובלוק להארכת גבולות המדידה. יצרני מכשירים מייצרים צבת אנלוגי ודיגיטלי.
פרסום
אחד המרכיבים הקשים ביותר בייצור צבת זרם הוא שנאי זרם מפוצל. המורכבות של המעגל המגנטי הוא בדרישות המחמירות למכניקה של היחידה הניידת, אשר חייבת להבטיח סגירה ופתיחה יציבה – המעגל המגנטי בזמן.
יציבות עבודת המכניקה אמורה לספק לפחות כמה אלפי מדידות. דרישה זו נדרשת על ידי העובדה כי הופעת פערים לא יציבים, זיהום, עיוותים כאשר המעגל המגנטי סגור מוביל לחוסר החזרה של תוצאת המדידה ולחוסר האפשרות של מדידות בדיוק מנורמל
לייצור ליבות מגנטיות משתמשים בפלדה חשמלית. הרכב חומר הליבה המגנטי משפיע באופן מכריע על איכות מדידה. לא מעט יצרנים משתמשים בפלדות חשמל זולות יחד עם טכנולוגיית ליבה מגנטית פשוטה בכדי לייצור צבת זולה. לצבת כזו אין מאפייני מטרולוגיה מספיקים למדידות ייצור ולעתים קרובות הם ממוקמים על ידי המוכרים כ"התקן המשמש למדידות בשימוש ביתי"
במשך שנים רבות המעגל המגנטי של הצבת נותר יחידה "בלתי נגישה" למודרניזציה, למרות רעיונות טכניים רבים, כפי שמעידים רבים פטנטים ופרסומים. עם זאת, ישנם כמה עיצובים אמיתיים שבאים לידי ביטוי בצבת זרם דיגיטלי
אלו הם דגמים בהם שנאי הזרם המפוצל מוחלף בחיישן זרם בצורת U הפתוח לצמיתות. הודות לשימוש בחיישן זרם בצורת U, ניתן היה להיפטר מהמכניקה המורכבת והלא אמינה לפתיחת המעגל המגנטי
עצם הטכנולוגיה של מדידות עם חיישן זרם פתוח קבוע נקרא: – "פה פתוח", "מזלג מדידה". ההגדרה המתאימה ביותר נראית למחבר – "לכידה פתוחה". באופן מסורתי, מכשירים המיישמים "אחיזה פתוחה" ממשיכים להיקרא צבת
העיצובים של חיישני זרמים בדגמים שונים של הצבת שונים. דגמים מסוימים המיישמים "אחיזה פתוחה" משמשים במעגל מגנטי מוטבע בצורת U העשוי מפלדה חשמלית. דוגמה לכך היא ה- KYORITSU 2300R, שבו משתמשים במעגל מגנטי שכזה בשילוב עם חיישן הול, המאפשר למדוד זרמי AC וגם DC. העיצוב של חיישן הזרם KYORITSU 2300R מוצג באיור
פתרון טכני אחר ומעניין לחיישן הזרם, שבזכותו הצליח היזם להיפטר מהשימוש בפלדות וסגסוגות חשמליות, מיושם ב BENNING CM1
במודל זה (איור), חיישן הזרם הוא קבוצה של סלילים הממוקמים לאורך מעגל, שבמרכזו ממוקם חוט עם הזרם הנמדד
בעיה העיקרית של הצבת "האחיזה הפתוחה" היא בעיית ההשפעה של שדות מגנטיים חיצוניים. מקורות השדות החיצוניים הם מוליכים פאזות אחרות, חלקים חיים של ציוד שונה, שנאים צמודיםבכדי להפחית את השפעת השדות החיצוניים בחיישנים מציינים את מיקום החוט הנמדד (אזור העבודה). כאשר מודדים בעזרת צבת כזו, מומלץ למקם את חיישן הצבת בצורה כזו שלא יהיו מוליכים אחרים בהקרנת החלק הפתוח של החיישן
יש לקחת בחשבון כמה מוזרויות בעת שימוש בצבת עם חיישן זרם בצורת U:
1 להתרגל למקם את החוט באזור העבודה של חיישן הזרם. דרישה זו, אגב, חלה גם על צבת עם מעגל מגנטי מסורתי, שעבורם מומלץ למקם את החוט הנמדד במרכז הגיאומטרי של חלון המעגל המגנטי
2 למקם את חיישן הזרם כך שהחוט הנמדד יהיה בניצב למישור החיישן
פרסום
3 לנסות להימנע מחוטים או פסים אחרים המובילים זרם מול החלק הפתוח של החיישן
כפי שהראה השימוש המעשי בצבת, דרישות אלה אינן מכבידות על המשתמש. יחד עם זאת, השימוש במכשיר שכזה מספק מספר יתרונות מבחינת בטיחות המדידה
כאשר מבצעים מדידות בעזרת צבת מסורתי, ראשית צריך לפתוח את "הלסתות" של המעגל המגנטי, להכניס אותן לחוט הנמדד, לסגור את "הלסתות" בכדי לבצע מדידה, ואז לפתוח את "הלסתות" ולהסיר את המכשיר. במהלך תהליך זה, תיתכן פגיעה בחוטים סמוכים. עלינו להיות זהירים במיוחד בעת הסרת הצבת. בנוסף, עם "מלתעות" פתוחות זה יכול להיות קשה להתקרב לחוט הרצוי, או אפילו בלתי אפשרי לחלוטין
צבת עם חיישן זרם בצורת U מספק כאן יתרון גדול. האחיזה הפתוחה מאפשרת מדידה במקום שקשה להגיע אליו. האפשרות להיתקע ופגיעה של החוטים הסמוכים אינה נכללת. פונקציית אחסון תוצאת המדידה מאפשרת למפעיל להתמקד רק בבטיחות המדידות. ניתן לקרוא את ערך הזרם הנמדד לאחר הוצאת הצבת מהפס הנמדד. נוכחותם של תאורה של החוטים הנמדדים מגבירה את הנוחות והבטיחות
MASTAQ
