交流電流の測定
交流(AC)電流とは、定期的に方向を反転させる電流の一種です。AC回路では、電荷は一方向に流れ、次に反対方向に流れ、一定の周波数で方向を絶えず反転させます。家庭やビジネスに電力を供給する電力網によって提供される電気は、AC電流の最も一般的な例です。AC電流は、長距離の電力伝送に適しているとされています。これは、高電圧に簡単に昇圧して長距離を伝送する際の電力損失が少なく、その後、家庭やビジネスで使用するために低電圧に降圧できるからです。AC電流の周波数は通常、ヘルツ(Hz)で測定され、1秒間に電流が前後に振動する回数を指します。アメリカ合衆国では、AC電力の標準周波数は60Hzですが、他の一部の国では50Hzです。電力伝送の他にも、AC電流は小型家電から産業用機械に至るまで、幅広い電気・電子機器に使用されています。AC電流は、コンピューターや携帯電話などの電子機器に一般的に使用されている整流器のようなデバイスを使用してDC(直流)に変換することができます。
AC電流の測定方法
回路を流れる電流を測定するためには、アンメーターが使用されます。AC電流を測定するためのアンメーターには、主に以下の3種類があります。
移動コイル型アンメーター
移動コイル型アンメーターは、磁場内で動くコイルを使用して回路を流れる電流を測定します。電流がコイルを流れると、コイルによって生成される磁場が永久磁石の磁場と相互作用し、コイルが動きます。コイルの動きは、回路を流れる電流に比例し、この動きは電流の読み取りに変換されます。非常に低い周波数のACがPMMCを通過すると、ポインターはACの瞬時レベルを追従しようとします。したがって、50HzのACを直接測定するために接続されたPMMC計器は、平均値がゼロを示しますが、そのコイルには非常に大きなrms電流が流れている可能性があります。交流(AC)を一方向の電流流れに変換し、PMMCを通過したときに正の偏向を生じさせるためには、ダイオード整流器が使用されます。
デジタルアンメーター
デジタルACアンメーターは、回路を流れるAC電流を比例するデジタル信号に変換して測定します。AC電流は電流トランスを通して測定のために安全なレベルまで降圧され、電流トランスの出力は整流回路を使用してDC電圧に整流されます。DC電圧はアナログ・デジタル変換器(ADC)回路を使用してデジタル信号に変換され、マイクロコントローラがデジタル信号を受け取り、画面に電流値を表示するために処理します。最終的なステップは、LEDやLCDディスプレイに電流値を表示することです。
クランプ型アンメーター
クランプ型アンメーターは、ワイヤーを物理的に切断することなくワイヤーを流れる電流を測定するために設計されています。アンメーター