¿Qué es una sonda de corriente?
¿Qué es una sonda de corriente? Un instrumento conveniente que puede medir la corriente sin apagar el circuito
Visión general
Mucha gente usa multímetros digitales para medir propiedades como la corriente, el voltaje y la resistencia. Sin embargo, esos instrumentos tienen una clara desventaja: para medir la corriente con un multímetro digital, debe apagar el circuito eléctrico para que el dispositivo pueda conectarse en serie.
Aquí es donde las sondas de corriente son útiles. Dado que no requieren una conexión eléctrica al circuito que se está midiendo, las sondas de corriente brindan una opción fácil y conveniente para el trabajo de mantenimiento y solución de problemas. Esta página proporciona una introducción detallada a las sondas de corriente.
Sonda de corriente CT6701
¿Qué es una sonda de corriente?
En lugar de medir la corriente por sí mismos como un multímetro digital, las sondas de corriente se utilizan junto con un osciloscopio. Son piezas opcionales, pero algunas pueden costar tanto como el propio osciloscopio. La característica más destacable de las sondas de corriente es su capacidad para medir corriente alterna y continua sin contacto, sin necesidad de desconectar el circuito eléctrico.
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A nivel práctico, a menudo es imposible cortar cables.
Los multímetros digitales, una herramienta común para medir la corriente, deben conectarse en serie con el circuito que se mide, lo que significa que el circuito debe estar apagado mientras se mide. Las sondas de corriente son útiles cuando no quieres hacer eso.
Los multímetros digitales son convenientes cuando desea medir la corriente y el circuito eléctrico está expuesto, por ejemplo, durante el proceso de fabricación de un dispositivo electrónico. Sin embargo, hay muchos casos en los que no es posible cerrar un circuito para poder medirlo, por ejemplo, cuando se realizan inspecciones de mantenimiento de equipos electrónicos que ya están funcionando o cuando se trata de identificar la ubicación de un mal funcionamiento o una falla.
En tales situaciones, un instrumento como una sonda de corriente que le permite medir la corriente simplemente sujetándola alrededor de un cable puede ser extremadamente útil.
Mecanismos de sonda de corriente
Entonces, ¿cómo pueden las sondas de corriente medir la corriente sin estar conectadas en serie? Las sondas de corriente utilizan varios métodos para detectar el campo magnético que se produce alrededor de la corriente que se mide. Estos instrumentos están disponibles en una variedad de modelos, incluidos algunos diseñados para medir solo corriente CA y otros que pueden medir tanto corriente CA como CC.
Pueden convertir la corriente en voltaje y medir cómo fluye la corriente. Existen cuatro métodos principales mediante los cuales las sondas de corriente miden la corriente. El método debe elegirse en función de la aplicación.
Sensores de corriente del método CT
Los sensores de corriente son comparativamente económicos y no requieren una fuente de alimentación, pero solo pueden medir la corriente alterna.
Sensores de corriente tipo elemento Hall
Estos sensores de corriente pueden medir tanto la corriente continua como la corriente alterna a frecuencias de hasta varios kilohercios. La linealidad del elemento Hall y los efectos del núcleo magnético les impiden ofrecer un grado de precisión muy alto. Además, tienen la desventaja de que no se adaptan bien a la medición durante largos períodos de tiempo porque las características de los elementos Hall incluyen la deriva causada por la temperatura y el paso del tiempo.
Sensores de corriente tipo bobina Rogowski
Dado que carecen de un núcleo magnético, los sensores de corriente tipo bobina de Rogowski pueden detectar corrientes de CA sin saturación magnética. Estas sondas convierten el voltaje inducido en una bobina con núcleo de aire por el campo magnético de CA que rodea la corriente que se está midiendo. Tienen baja impedancia y carecen de la generación de calor, la saturación y la histéresis causadas por la pérdida magnética.
Sensores de corriente de tipo flujo cero CA
Estos dispositivos mejoran las características del método CT en la banda de baja frecuencia. Tienen un error de fase bajo, lo que los hace muy adecuados para la medición de potencia. También tienen una amplia banda de frecuencia. Sin embargo, no se pueden utilizar para medir la corriente continua.
Sensores de corriente de tipo flujo cero CA/CC (tipo de detección de elemento Hall)
Estos sensores combinan el método CT con un elemento Hall, lo que les permite medir tanto corriente CC como CA.
Sensores de corriente de tipo de flujo cero CA/CC (tipo de detección de compuerta de flujo)
Estos sensores combinan el método CT con un elemento FG (fluxgate), lo que les permite medir tanto la corriente CC como la CA.
Dado que el fluxgate exhibe una deriva de compensación extremadamente pequeña en un amplio rango de temperatura gracias a su principio operativo, puede lograr mediciones excepcionalmente precisas y estables, lo que hace que este tipo de sensor de corriente sea ideal para emparejarse con medidores de potencia de alta precisión para una precisión sin concesiones.
Ejemplos de uso de la sonda actual
Las sondas de corriente se utilizan en una variedad de situaciones. Esta sección presenta varios ejemplos.
Medición de corriente en piezas utilizadas en equipos automotrices
Las sondas de corriente se utilizan para medir las corrientes de control de piezas de automóviles, como motores pequeños y válvulas de solenoide. Se distinguen por permitir la observación de corrientes del orden de varios miliamperios. Existe una amplia gama de aplicaciones relacionadas, que incluyen la medición de corrientes de control para interruptores y relés, la observación del tiempo de encendido del motor, el monitoreo de corrientes de control para válvulas de solenoide y la confirmación de la respuesta durante la conmutación de control.
Corriente de arranque en un arrancador de coche.
Evaluación de las características actuales de los componentes del circuito electrónico
Las sondas de corriente se utilizan para medir las corrientes de control de los relés en los circuitos electrónicos y en las pruebas de evaluación de las características de corriente de los condensadores. Al probar dispositivos con circuitos electrónicos para asegurarse de que funcionan según lo diseñado, es importante no pasar por alto las formas de onda de ruido en la banda de alta frecuencia. Además, las sondas de corriente se pueden usar para medir formas de onda de corriente durante pruebas de cortocircuito, evaluar cómo las baterías en vehículos eléctricos (EV) responden a cambios abruptos en la carga y medir formas de onda de corriente de irrupción, entre otras aplicaciones.
Forma de onda de corriente de irrupción cuando se enciende un dispositivo eléctrico
Evaluación de elementos de conmutación de alta velocidad
Las sondas de corriente se utilizan para evaluar elementos de conmutación que están diseñados para controlar circuitos en dispositivos electrónicos como LED y motores. Pueden medir ciclos de encendido/apagado, formas de ondas onduladas y pérdida de conmutación en dispositivos semiconductores que funcionan a altas velocidades.
Forma de onda de un inversor cuando está encendido
Existen múltiples métodos de medición de sonda de corriente; revíselos cuidadosamente.
A diferencia de los multímetros digitales, que requieren que el circuito eléctrico esté apagado para que puedan conectarse en serie, las sondas de corriente son herramientas convenientes que pueden medir la corriente con solo sujetarlas alrededor de los cables. Dado que se utilizan como piezas opcionales para los osciloscopios, requieren un osciloscopio. Y dado que existen múltiples métodos para usarlos para medir la corriente, es importante revisar esos métodos cuidadosamente a la luz de su aplicación de medición particular.
Aplicaciones
- Medición del consumo de corriente para dispositivos de bajo consumo
- Evaluación de dispositivos de conmutación de alta velocidad
- Equipo eléctrico automotriz y medición de corriente ECU
- Pruebas de descarga parcial de los estatores de los motores mediante un comprobador de tensión soportada y un osciloscopio
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