Pinza amperometrica AC e DC per basse correnti

[SandroCalligaro]

Mi serve per prove di laboratorio o riparazioni, niente a che vedere con strumenti da banco o "di riferimento".

Sono molto scettico sulla possibilità di leggere effettivamente 1 mA senza ricorrere a strumentazione costosa...

Le sonde Tek consigliate da boiler, ad esempio, non credo siano economiche.
Il datasheet dice che per la TCP305 (range fino a 50 A DC) la minima corrente misurabile (DC) è 5 mA, per la TCP312 (range fino a 30 A DC) il minimo è 1 mA.
Prendiamo la seconda. Per leggere 1 mA, oltre all'amplificatore serve un oscilloscopio che abbia la scala di 1 mV/div e poco rumore. Il rumore della sonda, in ogni caso, può arrivare a 0.25 mA RMS, che significa probabilmente una "barba" di circa 0.75 mA.
Poi c'è da contare l'offset, ma quello si può tarare facilmente (infatti, non danno alcun errore di misura DC riferito al fondo scala, solo la percentuale sul valore letto).

[lrinetti]

Ringrazio per le varie risposte.
Mi rendo conto di non essermi reso conto che chiedevo prestazioni tipiche di strumenti piu' sofisticati di quel che posso permettermi. Di conseguenza modulero' le mie richieste, in funzione del budget disponibile.
Come al solito, si impara sempre qualcosa dai frequentatori di questo Forum.

[SandroCalligaro]

In fin dei conti, credo ti convenga comprare più di una sonda...
Per molti usi, anche un sensore di corrente industriale potrebbe bastare, ma dipende molto dalla banda e se ti serve apribile o meno.

[lrinetti]

Grazie Sandro,
potresti farmi un esempio di questi sensori di corrente industriali ?

[SandroCalligaro]

Basta leggere il catalogo della LEM...
Scherzi a parte, per correnti relativamente grandi e banda relativamente larga (ricordo un 700 kHz, per la taglia con range nominale da 60 A), e alta precisione (compresa stabilità nel tempo e in temperatura) ci sono i sensori "Ultrastab".
Non li regalano, ma vengono usati per prove di efficienza ecc. Il fatto è che non sono apribili.

Ci sono anche i trasformatori amperometrici e soprattutto sonde di Rogowsky (banda larga, vedi ad esempio PEM UK), che non misurano la DC.

Forse il range dei mA non è ben coperto, o meglio non lo so, perché non mi è mai capitato di voler fare misure senza contatto per correnti così basse.

[lelerelele]

Sono proprio curioso di capire come funzionano TA per le DC, (ovvio che si tratta di schede elettroniche, più che di TA), dal datasheets no l'ho capito.

Magari sfrutta la curva di magnetizzazione del nucleo....

mah.

saluti.

[PietroBaima]

Sono proprio curioso di capire come funzionano TA per le DC, (ovvio che si tratta di schede elettroniche, più che di TA), dal datasheets no l'ho capito.

Magari sfrutta la curva di magnetizzazione del nucleo....

mah.

saluti.

In parte.
Si fa scorrere una corrente sinusoidale nell’avvolgimento e si legge la tensione. Si ha cura di fare in modo che l’ampiezza sia poco sotto la saturazione del nucleo.
Se aggiungo esternamente una DC il nucleo satura e quindi si ha distorsione, per cui nasce una seconda armonica. L’ampiezza della seconda armonica dipende dalla DC e quindi ne ho fatto la misura.
Ovviamente il sistema va tarato bene.

[SandroCalligaro]

Questo è uno dei metodi ("fluxgate"), molto ingegnoso.
I sensori forse più comuni per corrente anche continua (per applicazioni di potenza, ad esempio) usano l'effetto Hall.

Per i sensori ad effetto Hall ed anche per altri principi, come quello descritto da PietroBaima, si può avere una maggiore precisione (a scapito della banda) con i metodi ad anello chiuso. Un avvolgimento con numero di spire alto viene pilotato con una corrente tale da portare il flusso nel nucleo a zero, compensando quello prodotto dalla spira o dalle spire di misura. Così il nucleo lavora sempre attorno a zero flusso, e la corrente dell'avvolgimento pilotato è una frazione precisa della corrente da misurare. Questo, oltre a migliorare la linearità, rende l'uso del sensore del tutto equivalente a quello di un TA, con uscita in corrente (generalmente preferibile, per tenere basso il rumore).

Questo documento di Yokogawa sembra semplice e ben fatto. Le sonde a larga banda sfruttano quasi certamente una combinazione di metodi diversi.
Anche LEM dovrebbe avere del materiale che spiega questi metodi.

[lelerelele]

Grazie ad entrambi per le info.

Il funzionamento esposto da PietroBaima, lo avevo intuito, anche se ero lontando da una spiegazione razionale.

Il metodo esposto da SandroCalligaro non l''ho caito bene, in effetti un avvolgimento secondario va a portare a zero il flusso generato dal primario, (in AC entrambi gli avvolgimenti?), ed una DC sovrapposta in che modo sposta l'uscita?

Non ci arrivo.

saluti

[boiler]

Ho provato a schizzartelo in FidoCadJ e ne è uscito questo obbrobbio.
La mia piú grande stima agli artisti di questo forum che lo usano per fare disegni molto carini... io sono negato

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

C'è un nucleo magnetico attraversato dal conduttore la cui corrente va misurata.
Solitamente il nucleo è apribile.

La corrente da misurare induce un campo nel nucleo (regola della mano destra).
Questo viene rilevato da un sensore Hall annegato nel nucleo magnetico.

Un circuito di retroazione (qui disegnato estremamente semplificato) impone una corrente in un avvolgimento sullo stesso nucleo e porta la somma del campo a zero.

Quando questa condizione è soddisfatta (campo nullo nel nucleo), la corrente attraverso l'avvolgimento di retroazione, che è facilmente misurabile, è proporzionale alla corrente da misurare.

Boiler