เครื่องมือและการวัด

ตำแหน่งสายภายในปากแคลมป์กับการวัดซ้ำ

วางสายตามเครื่องหมายและตรวจผลของตำแหน่งด้วยข้อมูลสมมติ พร้อมแยกความสม่ำเสมอจากความแม่นยำและการเลื่อนตามเวลา

ตำแหน่งสายเป็นเงื่อนไขหนึ่งของการวัด

สายอยู่ภายในปากแคลมป์ก็จริง แต่ตำแหน่งใกล้ศูนย์กลาง ใกล้รอยต่อ หรือชิดด้านหนึ่งอาจให้ผลต่างกันตามโครงสร้างหัววัด การกระจายความไวไม่ได้เหมือนกันในทุกแบบ ผู้ผลิตบางรุ่นออกแบบลดผลนี้ได้มาก ขณะที่บางรุ่นระบุตำแหน่งที่ใช้รับรองค่าชัดเจน จึงต้องวางสายตามเครื่องหมายและคู่มือของรุ่น ไม่ตั้งกฎจากประสบการณ์กับเครื่องอื่นว่าขยับได้เท่ากันทั้งหมด

นอกจากตำแหน่งในหน้าต่าง ยังมีมุมสายเทียบระนาบปาก การเอียงสาย การงอสายใกล้หัววัด และตำแหน่งสายอื่นรอบข้าง เมื่อจัดวัดซ้ำให้ควบคุมสิ่งเหล่านี้ด้วย การจดเพียงว่าครอบสายเส้นเดิมไม่ทำให้เงื่อนไขเท่ากัน บทนี้ใช้ชุดทดลองกระแสต่ำและข้อมูลสมมติสำหรับออกแบบการเปรียบเทียบ ไม่มีค่าความคลาดเคลื่อนตำแหน่งสากลสำหรับแคลมป์ทุกตัว

ภาพอธิบาย 1ตำแหน่งเป็นส่วนของเงื่อนไขวัด
  1. ตำแหน่ง

    กลางหรือชิดขอบตามข้อกำหนด

  2. มุมสาย

    จัดแนวเทียบปากตามคู่มือ

  3. ปากแคลมป์

    ปิดตามสภาพออกแบบและไม่รับแรงดึง

  4. วัดซ้ำ

    กลับตำแหน่งเดิมเพื่อตรวจการเลื่อนตามเวลา

ใช้คำแนะนำรุ่นจริงและคงเรขาคณิตขณะเปรียบเทียบ

เหตุผลจากความสมมาตรของทางแม่เหล็ก

ในระบบอุดมคติผลรวมกระแสที่ผ่านขอบเขตเดียวกันให้หลักการนับเหมือนเดิม แต่หัววัดจริงมีรอยต่อ วัสดุและส่วนตรวจที่ไม่สมมาตรอย่างสมบูรณ์ การจัดตัวนำจึงส่งผลต่อสนามที่ระบบรับได้ รายละเอียดนี้เป็นคุณสมบัติของการออกแบบ ไม่ได้แปลว่าตำแหน่งทุกแบบที่ให้ค่าต่างเป็นการเสียเสมอ ต้องเทียบกับเงื่อนไขและขอบเขตที่ผู้ผลิตระบุสำหรับความถี่กับย่านนั้น

การมีค่ากระแสตรงนิ่งเมื่อขยับเล็กน้อยไม่ได้รับรองว่ารูปกระแสความถี่สูงจะไม่เปลี่ยน ผลของตำแหน่งอาจขึ้นกับความถี่ การใช้ผลจากกระแสตรงไปยืนยันงานขอบเร็วทั้งหมดจึงไม่ครบ หากงานมีทั้งส่วนตรงและส่วนสลับ ต้องเลือกการทดลองที่เป็นตัวแทนของปริมาณจริง และรายงานแบนด์วิดท์หรือโหมดที่ใช้ด้วย

ตัวอย่างสามตำแหน่งของสาย

สมมติแหล่งทดลองคงที่ให้กระแสอ้างอิง 2.000 A ในแบบคำนวณ ตำแหน่งกลางอ่าน 2.000 A ตำแหน่งชิดด้าน A อ่าน 2.012 A และด้าน B อ่าน 1.992 A เมื่อเทียบค่ากลาง ผลต่างเป็น +0.012 A และ −0.008 A คิดเป็น +0.6% และ −0.4% ช่วงระหว่างค่ามากสุดกับน้อยสุดเท่ากับ 0.020 A หรือ 1.0% ของ 2.000 A

ข้อมูลนี้ไม่ได้บอกให้หัก 0.6% เมื่อสายชิดด้าน A ของแคลมป์จริง เพราะทุกค่าเป็นสมมติและยังต้องตรวจซ้ำ ขณะเดียวกันการเอาสามตำแหน่งมาเฉลี่ยให้ได้ใกล้ 2 A ไม่ใช่การแก้ผลตำแหน่งที่มีเหตุผล หากงานจริงใช้ตำแหน่งเดียว ควรควบคุมให้ตรงตำแหน่งที่กำหนดแล้วประเมินการวัดซ้ำในสภาพนั้น ไม่สร้างค่าเฉลี่ยของการจัดที่ไม่ได้ใช้จริง

ภาพอธิบาย 2กลางกับสองด้านให้ผลต่างเท่าใด
  1. กลาง

    2.000 A เป็นฐานเปรียบเทียบ

  2. ด้าน A

    2.012 A → +12 mA → +0.6%

  3. ด้าน B

    1.992 A → −8 mA → −0.4%

  4. ช่วงรวม

    20 mA = 1.0% ของฐาน 2.000 A

ข้อมูลสมมติ ไม่ใช่ค่าคลาดเคลื่อนของรุ่นใด

สลับกลับเพื่อตรวจการเลื่อนตามเวลา

จัดลำดับกลาง ด้าน A กลาง ด้าน B แล้วกลับกลาง โดยรักษาทิศหัววัดและแหล่งเดิม หากค่ากลางแต่ละครั้งคงที่ใกล้กัน ผลต่างด้านข้างมีหลักฐานเกี่ยวกับตำแหน่งมากขึ้น แต่ถ้าค่ากลางเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ต้องตรวจการเปลี่ยนโหลด อุณหภูมิ หรือศูนย์เลื่อนก่อนสรุป ในบันทึกให้ใส่เวลาของแต่ละการอ่านและภาพตำแหน่งเพื่อไม่ให้ลำดับหายเมื่อเรียงข้อมูลภายหลัง

สมมติค่ากลางก่อนและหลังการย้ายด้าน A เป็น 2.000 และ 2.010 A การเปลี่ยนของฐานถึง 0.010 A มีขนาดใกล้ผลตำแหน่ง 0.012 A ที่ยกไว้ จึงยังแยกสองสาเหตุไม่ได้จากชุดนี้ แม้ตัวเลขด้าน A จะทำซ้ำได้หนึ่งครั้ง ต้องทำให้แหล่งหรือศูนย์นิ่งก่อน หรือมีระบบอ้างอิงที่เหมาะสมติดตามระหว่างทดลอง ไม่เฉลี่ยกลบแนวโน้มแล้วประกาศว่าตำแหน่งมีผลแน่นอน

ยึดสายให้คงที่โดยไม่บิดปากแคลมป์

ใช้การจัดสายบนชุดทดลองที่ไม่สร้างแรงดึงหัววัดและไม่ทำให้ปากปิดไม่ครบ หลีกเลี่ยงการให้สายแน่นเบียดรอยต่อหรือใช้แคลมป์เป็นตัวรับน้ำหนักสาย หากต้องย้ายตำแหน่งให้หยุดและจัดตามเงื่อนไขการทำงานของชุดนั้น ไม่ฝืนสอดปากในช่องแคบจนแนวประกบเสีย การยึดที่ช่วยทำซ้ำต้องไม่เพิ่มความเสี่ยงให้ฉนวนหรือกลไกหัววัด

อย่าเปลี่ยนจำนวนรอบตัวนำในหน้าต่างระหว่างย้ายตำแหน่ง เพราะจะเปลี่ยนแรงขับแม่เหล็กที่นับได้ ไม่ใช่ผลจากตำแหน่งอย่างเดียว และอย่าให้สายกลับเข้ามาในปากโดยไม่ตั้งใจ หากสภาพจริงจำเป็นต้องชิดขอบ ให้ตรวจว่ารุ่นรองรับเงื่อนไขนั้นได้ในความแม่นยำที่ต้องการ หรือเปลี่ยนวิธีจัดจุดวัด แทนใช้ค่าที่รับรองตรงกลางโดยไม่บอกข้อจำกัด

แยกความทำซ้ำได้ออกจากความแม่นยำ

ผลที่นิ่งในตำแหน่งหนึ่งแสดงความสม่ำเสมอของการอ่านในสภาพนั้น แต่ยังมีออฟเซตหรือความผิดจากความไวได้ ต้องเทียบกับแหล่งอ้างอิงที่ทราบขอบเขตหากจะประเมินความแม่นยำ การที่ตรงกลางอ่าน 2.000 A ในตัวอย่างเกิดจากการกำหนดข้อมูล ไม่ใช่หลักฐานว่าตรงกลางเป็นค่าจริงสำหรับทุกแคลมป์หรือทุกสภาพสนาม

รายงานควรมีชื่อหัววัด ย่าน ทิศลูกศร ตำแหน่งสาย มุมสาย และจำนวนครั้งที่ย้ายแล้วอ่านซ้ำ พร้อมผลต่างเป็นแอมแปร์ก่อนแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ หากขนาดกระแสใกล้ศูนย์ การหารเป็นเปอร์เซ็นต์อาจขยายตัวเลขจนตีความยาก ควรใช้ขอบเขตสัมบูรณ์ประกอบ ภาพตัวอย่างเน้นความต่าง +12 กับ −8 mA และช่วงรวม 20 mA เพื่อให้ตามการคำนวณได้โดยไม่อ้างค่าพิกัดสินค้าจริง

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. AC/DC CURRENT PROBE CT6844-05 · HIOKI
  2. How to Measure Current with a Clamp Meter · Fluke

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า