34,90 €
Prijzen zijn netto, exclusief BTW en verzendkosten
Vanuit de basisprincipes van de elektrotechniek is bekend dat elektrische stroom bij een directe meting altijd in serie met een verbruiker moet worden gemeten. De interne weerstand van een ampèremeter veroorzaakt daarbij onvermijdelijk een verandering in de totale schakeling. Daarom moet deze interne weerstand zo klein mogelijk zijn. Het is echter niet altijd mogelijk om een stroomkring te onderbreken voor een meting met een ampèremeter. Daarnaast kan de stroomsterkte in een wisselstroomnet zo hoog zijn dat een directe stroommeting met elektrisch contact niet mogelijk is. In dergelijke situaties biedt een stroomtang uitkomst.
Algemene werkingsprincipe van een stroomtang
Rond iedere elektrische geleider waar stroom doorheen loopt, ontstaat een magnetisch veld waarvan de sterkte evenredig is met de stroomsterkte. Bij gelijkstroom ontstaat een constant magnetisch veld en bij wisselstroom een wisselend magnetisch veld. Stroomtangen maken gebruik van dit principe en meten de elektrische stroom, afhankelijk van het stroomtype, met een Hall-sensor bij gelijkstroom of volgens het transformatorprincipe bij wisselstroom.
Welke stroomtang heb je nodig?
De keuze voor een geschikte stroomtang is afhankelijk van verschillende factoren:
De eerste factor is het soort elektrische stroom. Het meest voorkomende type stroomtang is geschikt voor wisselstroom. Voor toepassingen waarbij ook gelijkstroom moet worden gemeten, bijvoorbeeld bij het controleren van de stroom in een PLC-installatie, is een uitvoering nodig die gelijkstroom kan meten. Veel stroomtangen die geschikt zijn voor gelijkstroommetingen kunnen ook wisselstroom meten.
Een andere belangrijke factor bij het kiezen van de juiste stroomtang is de stroomsterkte. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de te meten stroomsterkte is, hoe groter de constructie van het meetinstrument zal zijn. Een bijzondere uitvoering is de stroomtang met Rogowski-spoel. Dit type wordt vaak gebruikt voor het meten van zeer hoge wisselstromen, omdat hiermee ook grote geleiderdoorsneden kunnen worden omvat. Het belangrijkste voordeel van een Rogowski-spoel is de flexibiliteit van de meetsensor in vergelijking met conventionele meetbekken met een ferrietkern. Vooral bij metingen in schakelkasten, maar ook op andere moeilijk bereikbare plaatsen, worden flexibele stroomtangen daarom veel gebruikt.
Stroomtangen worden ook regelmatig gebruikt voor het meten van elektrisch vermogen. Deze bijzondere uitvoering is wijdverbreid binnen de elektrotechnische meettechniek. Hierbij moet rekening worden gehouden met het volgende: een vereenvoudigde vermogensmeting met een stroomtang in een driefasig elektriciteitsnet, ook wel draaistroom genoemd, is alleen mogelijk wanneer sprake is van een symmetrische belasting. Een symmetrische belasting komt in de praktijk bijvoorbeeld voor bij driefasenmotoren of driefasige verwarmingsinstallaties. Bij asymmetrisch belaste fasen in een driefasennet moet de stroom van iedere fase afzonderlijk worden gemeten. Hiervoor biedt PCE Instruments geschikte stroomtangen met vermogensmeetfuncties. In een driefasennet worden zowel de stroomsterktes van de drie afzonderlijke fasen als de bijbehorende spanningen, inclusief die ten opzichte van de nulgeleider, gemeten. Hierdoor krijgt de gebruiker een groot aantal gemeten en berekende elektrische waarden.
Dit zijn onder andere:
Een bijzondere meetfunctie van een stroomtang is de zogenaamde Inrushfunctie. Deze functie wordt gebruikt wanneer de aanloopstroom van machines of elektromotoren moet worden gemeten. Na het activeren van de functie schakelt de stroomtang over naar een soort stand-bymodus. Zodra er stroom door de geleider loopt, wordt deze met een zeer hoge bemonsteringssnelheid geregistreerd. De maximale piekwaarde wordt vervolgens op het display weergegeven, ook wanneer de stroomsterkte na het inschakelen weer naar een lager niveau daalt.
Een TRMS stroomtang kan de werkelijke effectieve waarde van de stroom bepalen. TRMS staat voor True Root Mean Square, wat kan worden vertaald als 'werkelijke effectieve waarde'. Deze benaming is enigszins ongelukkig, omdat een effectieve waarde op zichzelf niet echt of onecht kan zijn. Hiermee wordt bedoeld dat een TRMS stroomtang de stroom met een hoge bemonsteringssnelheid registreert en op basis daarvan de effectieve waarde berekent. Een stroomtang zonder TRMS-functie gaat doorgaans uit van een sinusvormige stroom en berekent de effectieve waarde aan de hand van een vaste omrekenfactor. Wanneer de stroom door de aangesloten verbruiker of de oorspronkelijke spanningsvorm niet sinusvormig is, kan dit leiden tot een onjuiste meetwaarde. Aanvullende functies, zoals spanningsmetingen, weerstandsmetingen en temperatuurmetingen, maken de functionaliteit van een stroomtang nog veelzijdiger.
Een stroomtang wordt gebruikt voor het indirect meten van elektrische stroom in stroomvoerende geleiders. In tegenstelling tot een directe stroommeting, waarbij de elektrische stroomkring moet worden onderbroken, voert een stroomtang de meting contactloos uit. De meetinstrumenten maken hierbij gebruik van het natuurkundige principe van magnetische inductie en het magnetische veld dat rondom stroomvoerende geleiders ontstaat. Deze contactloze meetmethode heeft verschillende voordelen. Zo kunnen metingen worden uitgevoerd aan geïsoleerde geleiders zonder dat elektrische apparaten of machines tijdens het gebruik hoeven te worden uitgeschakeld. Bovendien is er geen directe elektrische verbinding tussen de te meten geleider en het meetinstrument nodig, waardoor bepaalde meetinvloeden worden voorkomen.
Door de sterkte van het magnetische veld rondom een wisselstroomvoerende geleider te bepalen, kan een stroomtang de wisselstroom zeer nauwkeurig meten. Een stroomtang voor gelijkstroom gebruikt hiervoor een Hall-sensor. Deze sensor registreert het magnetische veld dat ontstaat rondom een geleider waar gelijkstroom doorheen loopt. De stroomvoerende geleider wordt hiervoor tussen de geïsoleerde, deelbare meetbekken aan de voorzijde van de stroomtang geplaatst. Moderne stroomtangen verwerken het magnetische veld met behulp van interne elektronische schakelingen en versterkers. Afhankelijk van de uitvoering en instellingen zetten deze de gemeten veldsterkte om naar een waarde voor gelijkstroom of wisselstroom. De meetwaarde wordt doorgaans weergegeven op een lcd-display. Afhankelijk van de uitvoering en grootte van het instrument kunnen ook grafische meetverlopen worden weergegeven.
In deze video maakt u kennis met de PCE-DC 3 en de toepassing van een stroomtang bij contactloze stroommetingen. De gemeten waarden kunnen rechtstreeks op het digitale display worden afgelezen. Het meetbereik van deze praktische, indirecte meetmethode wordt echter door twee factoren beperkt. Enerzijds zijn zeer kleine stroomsterktes met standaardstroomtangen moeilijk te meten, omdat het bijbehorende magnetische veld te zwak kan zijn om betrouwbaar te worden gedetecteerd. Anderzijds kunnen de grote geleiderdoorsneden die bij hoge stroomsterktes voorkomen, evenals de daarvoor benodigde afmetingen van de meetbekken, de hanteerbaarheid van deze instrumenten beperken. Hoewel een stroomtang niet altijd geschikt is voor zeer kleine stromen, grote geleiderdoorsneden of moeilijk bereikbare meetlocaties, blijft het een praktisch meetinstrument. Deze snelle meetmethode voldoet namelijk aan de eisen van veel verschillende toepassingen.
Een goed voorbeeld hiervan is de automotive sector. Met behulp van een stroomtang kunnen defecten in de voertuigelektronica worden onderzocht. Ook bij het opsporen van ongewenste lekstromen in voertuigen is een stroomtang een nuttig hulpmiddel. Van eenvoudig particulier gebruik in de hobbysector en werkzaamheden in werkplaatsen tot uitgebreide industriële analyses en evaluaties van elektrische grootheden door technici en ingenieurs: deze meetinstrumenten worden op uiteenlopende gebieden toegepast .
Dit verschijnsel treedt op wanneer bij een eenfasig elektriciteitsnet zowel de fasegeleider L1 als de nulgeleider N tegelijkertijd tussen de meetbekken worden geplaatst. De magnetische velden van beide geleiders heffen elkaar in dat geval op, waardoor de stroomtang geen stroom kan meten.
Zeer kleine stroomsterktesBij zeer kleine stroomsterktes kan het voor een stroomtang moeilijk zijn om een meetwaarde weer te geven. In dat geval kan de geleider meerdere keren door de meetbekken worden gevoerd. De weergegeven meetwaarde moet vervolgens worden gedeeld door het aantal windingen.
De afkorting EV staat binnen de automotive sector voor Electric Vehicle, oftewel een elektrisch voertuig. Voor metingen aan de elektrische systemen van conventionele en elektrisch aangedreven voertuigen moet een stroomtang geschikt zijn voor gelijkstroommetingen. Vanwege de doorgaans beperkte beschikbare ruimte verdient een compacte en robuuste uitvoering de voorkeur.
In tegenstelling tot traditionele voertuigen met een verbrandingsmotor zijn bij elektrisch aangedreven voertuigen aanzienlijk hogere spanningen en stroomsterktes nodig voor de krachtige elektrische verbruikers. Daarom worden in elektrische en hybride voertuigen verschillende spanningsniveaus toegepast, terwijl bij conventionele diesel- en benzinevoertuigen de elektrische verbruikers doorgaans worden gevoed via een 12V- of 24V-accu. Een stroomtang voor metingen aan elektrische en hybride voertuigen moet daarom idealiter zowel lage stroomsterktes, bijvoorbeeld van voertuigverlichting, elektrische ramen en dashboarddisplays, als hoge stroomsterktes in de elektrische aandrijflijn nauwkeurig kunnen meten.
Bij gelijkstroommetingen kunnen eerdere magnetisering en nabijgelegen elektrische geleiders de meetresultaten beïnvloeden. De mate van beïnvloeding is afhankelijk van de constructie van de stroomtang. Het is daarom voordelig wanneer het instrument deze invloeden automatisch compenseert met een offsetcontrole of vóór de gelijkstroommeting eenvoudig op nul kan worden ingesteld.
Voor het opladen van elektrische voertuigen wordt voornamelijk wisselstroom uit het elektriciteitsnet gebruikt. In de voertuigen zijn daarom omvormers aanwezig die wisselstroom omzetten naar gelijkstroom. De benodigde laadtijd is afhankelijk van zowel het laadstation als de technische uitrusting van het elektrische voertuig. Bij laadkabels zijn de afzonderlijke aders, net als bij andere kabels met stekkerverbindingen, niet vrij toegankelijk. Om tijdens het opladen toch met een stroomtang metingen aan afzonderlijke geleiders uit te voeren, bestaan speciale adapters. Een voorbeeld hiervan zijn meetkoffers waarop de laadkabel wordt aangesloten en die via een geschikte aansluitkabel met het laadstation worden verbonden. De stroomtang kan vervolgens de wisselstroom meten aan de afzonderlijk toegankelijke verbindingsleidingen in de meetkoffer.
Voor kwaliteits- en veiligheidsrelevante metingen is het belangrijk dat een stroomtang regelmatig wordt gekalibreerd. Kalibreren betekent dat de nauwkeurigheid van een meetinstrument wordt gecontroleerd door de meetwaarden te vergelijken met bekende referentiewaarden. De kalibratie kan worden uitgevoerd volgens geldende technische richtlijnen en normen, afhankelijk van de toepassing en de eisen van het kwaliteitsmanagementsysteem.
Voor het kalibreren van meetinstrumenten voor elektrische grootheden worden vaak multifunctionele kalibratoren gebruikt. Deze kalibratoren genereren instelbare, stabiele uitgangswaarden die rechtstreeks kunnen worden vergeleken met de waarden die de stroomtang weergeeft. De gebruikte kalibrator moet regelmatig worden gecontroleerd aan de hand van nauwkeurigere kalibratiestandaarden en moet dus zelf eveneens worden gekalibreerd. Hierdoor wordt gewaarborgd dat de nauwkeurigheid van de gegenereerde elektrische grootheden aan de gestelde eisen voldoet.
Voor het kalibreren van een stroomtang hoeft de kalibrator niet noodzakelijk de hoogste te controleren stroomsterkte rechtstreeks te kunnen leveren. De uitgangsstroom kan eenvoudig worden vermenigvuldigd door de aangesloten stroomvoerende geleider meerdere keren door de meetbekken te voeren of door speciale meetspoelen te gebruiken. Door iedere winding loopt dezelfde stroomsterkte. Wanneer bijvoorbeeld 50 windingen tegelijkertijd door de stroomtang worden omvat, wordt een stroomsterkte weergegeven die 50 keer zo hoog is. Dit betekent dat met een uitgangsstroom van 10 ampère de meetnauwkeurigheid bij 500 ampère kan worden gecontroleerd. Dit principe is toepasbaar bij zowel wisselstroom als gelijkstroom.
Voor iedere stroomtang wordt in de technische specificaties aangegeven welke nauwkeurigheidstoleranties van toepassing zijn. De gebruiker heeft echter ook een bewijs nodig dat het meetinstrument voldoet aan de nauwkeurigheidseisen van de betreffende toepassing. De toegestane tolerantie voor een specifieke meettaak kan kleiner of groter zijn dan de tolerantie die de fabrikant voor het gebruikte instrument opgeeft.
Daarom moet bij de beoordeling van kalibratieresultaten duidelijk worden vastgesteld welke afwijkingen binnen de afzonderlijke meetbereiken van de te controleren stroomtang zijn toegestaan. Wanneer het kalibratielaboratorium geen andere eisen ontvangt, worden doorgaans de nauwkeurigheidsspecificaties van de fabrikant gehanteerd. Als de vereiste nauwkeurigheid tijdens de kalibratie niet wordt gehaald, mag de stroomtang niet meer of uitsluitend onder bepaalde beperkingen voor verdere metingen worden gebruikt.
Het aantal en de verdeling van de gekozen referentiepunten zijn belangrijk voor de betrouwbaarheid en betekenis van de kalibratieresultaten. Een stroomtang die uitsluitend voor gelijkstroom is gekalibreerd, mag niet als gekalibreerde stroomtang voor wisselstroommetingen worden gebruikt. Een instrument dat wordt ingezet voor het meten van gelijkstroom, wisselstroom en inschakelstromen, moet bij voorkeur voor alle drie deze meetfuncties worden gekalibreerd. Voor iedere afzonderlijke stroommeetfunctie moeten minimaal drie meetpunten worden gecontroleerd. Deze meetpunten moeten het volledige bereik afdekken waarin het instrument wordt gebruikt. Hoe meer meetpunten worden gecontroleerd, hoe gedetailleerder de vastgestelde afwijkingen kunnen worden beoordeeld.
Heeft u vragen over de keuze van de juiste stroomtang of wilt u weten welk meetinstrument het beste aansluit bij uw toepassing? Het ervaren verkoop- en supportteam van PCE Instruments Benelux helpt u graag verder. Onze specialisten adviseren u over de verschillende uitvoeringen, meetbereiken, technische specificaties en kalibratiemogelijkheden. Of u nu een meetinstrument zoekt voor elektrische installaties, onderhoudswerkzaamheden, industriële toepassingen of professionele inspecties, wij ondersteunen u bij het vinden van een geschikte oplossing. U kunt ons telefonisch bereiken via +31 (0)53 - 737 01 92 of per e-mail via support@pcebenelux.nl. Wij zijn op werkdagen bereikbaar van 08.30 tot 17.00 uur.