Wie misst ein DC-Zangenmessgerät den Strom?

Ich verstehe, dass bei Wechselstromzangenmessgeräten ein sich änderndes Magnetfeld eine Spannung / einen Strom in einer Drahtschleife induziert und es daher möglich ist, Wechselströme durch Induktion zu messen. Aber wie funktioniert ein DC-Zangenmessgerät? Im Wesentlichen bedeutet ein Gleichstrom ein statisches Magnetfeld, und nach dem Faradayschen Gesetz wird keine Spannung / kein Strom induziert.

Dies ist eine Möglichkeit, dies zu tun. Ref

Ein normaler Transformator kann nicht mit Gleichströmen umgehen. Daher unterscheidet sich das Funktionsprinzip von Gleichstromsonden wesentlich von Wechselstromsonden. Auch hier ist der stromführende Leiter die Primärwicklung und wird durch die Kernöffnung gesteckt. Es gibt auch eine Sekundärwicklung, die jetzt jedoch als Kompensationsspule fungiert. Der Kern ist mit einem Luftspalt versehen, der einen Sensor, z. B. einen Hallsensor, hält, der den magnetischen Fluss im Kern misst.

Der Strom im Primärdraht magnetisiert den Kern. Dieses Magnetfeld wird mit dem Sensor gemessen und infolgedessen lässt der Steuerkreis einen Strom durch die Kompensationswicklung so fließen, dass der Magnetfluss im Kern Null bleibt. Infolgedessen wird der Kern niemals magnetisiert. Der Vorteil besteht darin, dass die nichtlinearen Eigenschaften und die Hysterese sowohl des Kerns als auch des Magnetsensors keinen großen Einfluss auf die Messergebnisse haben.

Neben der beschriebenen Messschaltung gibt es auch eine Entmagnetisierungsschaltung. Vor Verwendung der Stromsonde muss der Kern entmagnetisiert werden, ohne dass Drähte in den Kern eingeführt werden.

Die Verstärkung kann mit dem Verhältnis der Kompensationswindungen auf Kosten der Bandbreite erhöht werden.

Randnotiz

Echte RMS-HF-Leistungsmesser funktionieren ähnlich wie oben, außer dass sie anstelle der Magnetschleifenanpassung einen Wärmewiderstand und eine Brücke verwenden, um die HF-Wärme mit einer Gleichstromheizung zu vergleichen, um genaue Messungen und offensichtlich eine viel geringere Bandbreite aus der thermischen Zeitkonstante zu erhalten, die jedoch sehr genau ist .

Statische Magnetfelder können mit einem Hall-Effekt-Sensor gemessen werden .

Wenn eine Wechselstromklemme mit Gleichstrom um einen Draht gelegt wird, tritt am Ausgang der Wicklung der Klemme ein Gleichstromimpuls auf. Das Zuführen dieses Impulses zu einem Integrator liefert den Strom, da die Impulsspannung gleich der Flusswachstumsgeschwindigkeit durch die Wicklung ist und der endgültige Fluss proportional zum Strom ist.