[科普中国]-钳式电流表

钳式电流表是电流表的一种，用来测量电路中的电流值，简称电流钳。在电气和电子工程中， 电流钳（或称电流探头）是有两个可打开的钳式探头，用于夹紧电气设备周围的电导体，并且探头无需与设备导电部分接触，即无需断开设备导线用于探针插入，来测量电流在导体的属性。 电流钳通常用来测量正弦波电流（交流电流（AC））。配合更先进的检测仪器还可以测试相位和波形 。 一般而言，非常高的交流电（1000A以上）很容易量测，而直流电流和非常低的交流电流（毫安级）是难以测量出准确值。

概述钳形电流表现在是一种很常见的计量仪器，技术越来越成熟，准确度也愈来愈高，从单纯的交流发展到现在的交直流两用，从模拟式发展到数字式。钳形电流表的基本原理是相当于一个电流互感器，而穿过钳口的被测导线就相当于互感器的原边，当原边有电流时，副边就会感应出电压从而产生电流，然后再加上各种测量电流的电路就组成了钳形电流表。钳形电流的最大优点是手持式仪器，不用接线，在线检测，测量方便，广泛使用在电力、能源、交通、电梯等行业。

用途通常用普通电流表测量电流时，需要将电路切断后才能将电流表接入进行测量，这是很麻烦的，有时正常运行的电动机不允许这样做。此时，使用钳式电流表就显得方便多了，可以在不切断电路的情况下来测量电流。

类型电流互感器该类型钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。电流互感器的铁心在捏紧扳手时可以张开；被测电流所通过的导线可以不必切断就可穿过铁心张开的缺口，当放开扳手后铁心闭合。穿过铁心的被测电路导线就成为电流互感器的一次线圈，其中通过电流便在二次线圈中感应出电流。从而使二次线圈相连接的电流表便有指示-----测出被测线路的电流。钳形表可以通过转换开关的拨档，改换不同的量程。但拨档时不允许带电进行操作。钳形表一般准确度不高，通常为2.5～5级。为了使用方便，表内还有不同量程的转换开关供测不同等级电流以及测量电压的功能。

铁片游标式电流钳该类型的电流钳，测试仪表中心的磁通直接驱动读数的铁片游标，用于直流或交流电流的测量，并给出了一个真正的非正弦交流波形的有效值。 但由于其物理尺寸，一般只限于100赫兹左右或以上的电力传输频率。

霍尔效应式霍尔效应类型是较敏感的，能够测量直流和交流，较多使用与于千赫（KHz）范围。 这种类型通常用于示波器和高端的电脑型数字万用表，此两种类型的电流钳实用范围日趋一致。

多芯测试式传统的钳式电流表只用于测试单路导体的电流，因为如果放置两根以上，不同导体周围的磁场会相互抵消。 一个相对较新的发展是一个钳表钳有几个传感器线圈。 这种类型可以夹在标准的2根或3根单相导电线缆上，再读出通过负载的电流。 此类型是一种扩展应用，目前未出现产品化，但理论上是可行的并在特殊领域应用。

选型(1)钳形电流表量程很宽，从几安培到几千安培，应选择适当的量程。不能用小量程测量大电流，否则表会烧坏，也不能用大量程测小电流，否则会出现较大的测量误差。

(2)钳形电流表的功能是纯交流还是交直流?是否具有其他的功能，例如电压、电阻、小电流功能?能否满足我们的需求。

(3)钳形电流表准确度的高低，是否能满足我们电流测量准确度的需要。

(4)钳形电流表的额定电压要高于我们需测量线路的电压。

(5)钳形电流表钳口大小，如果测量的是粗导线，选择的钳形电流表钳口要大一些。1

使用注意事项因为钳形电流表是测量大电流的设备，所以我们既要考虑准确性，还要考虑安全性。平时应该多检查，发现问题及时送计量部门重新校准。在使用过程中应该注意以下问题：

(1)在使用钳形电流表前，要清楚被测线路电压为多少，是否低于钳形电流表的额定电压，这关系到测量人员的人生安全和测量设备的安全。如果测量的是高压线路的电流，就需要带绝缘手套、穿绝缘鞋、垫绝缘垫等保护措施。

(2)钳形电流表原则上不测量裸线电流，如果一定要测就必须采取更严格的绝缘措施。因为钳形电流表在电源的高端进行检测时，如果绝缘不好，电压接触到人体就会与地之间形成一个回路，造成危险。

(3)要经常检测钳口上绝缘材料有无脱落、破裂等磨损现象，若有必须修复后使用。

(4)如果在测量时听到钳口发出的电磁噪音，或者握住钳形电流表的手有轻微振动的感觉，就说明钳口的端面结合不严密，也可能是有锈斑，或者是有污垢，应该立即清洁干净，否则就会造成测量不准确。

(5)不能在带电流测量时换量程，应该断开电流后再换量程，否则钳形电流表容易损坏，而且测量人员也不安全。

(6)不能用钳形电流表测量带屏蔽的导线，因为带屏蔽的导线电流感应的磁场不能透过屏蔽层到被测钳形电流表铁芯，所以无法进行准确测量。1

数字钳形电流表数字式钳形电流表主要由互感器式钳头或霍尔式钳头(包括固定钳口、活动钳口以及霍尔磁传感器)、钳口扳机、功能量程选择开关、测量电路和数字式电压基本表(DVM)等组成。

(1)互感器式钳头：其结构、原理及作用与指针式钳形电流表的钳头一样，可参见前章有关内容。这种钳头只可检测交流电流。

(2)霍尔式钳头：将钳形磁芯做成张合结构，将霍尔磁传感器(以霍尔效应为其工作基础，可以检测磁场及其变化)置于钳形冷轧硅钢片的空隙中，将钳形磁芯夹在被测电流流过的导线外，当有电流流过导线时，就会在钳形磁芯中产生磁场。其大小正比于流过导线电流的安匝数，这个磁场作用于霍尔元件，感应出相应的霍尔电势，即可测出其中流过的电流。这种钳头既可检测交流电流。也可检测直流电流。

(3)测量电路：包括各种功能转换器，其任务是将被测的各种电参量转换为能被数字式电压基本表接受的微小直流电压信号。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学