Stromzangen

Welche Messprinzipien gibt es bei Stromzangen?

• Messen von Wechströmen mit der Stromzange

  Für das Messen von Wechselströmen verwendet man das Prinzip des Stromwandlers oder des Transformators. Ein Stromwandler besteht aus zwei getrennten Wicklungen, der Primär wicklung B1 mit N1 Windungen und der Sekundärwicklung B2 mit N2 Windungen auf einem gemeinsamen Eisenkern. Fließt durch die Wicklung B1 ein Strom I1 , erzeugt dessen zeitliche Veränderung in der Wicklung B2 einen Strom I2 , dessen Eigenschaften unter anderem vom Windungsverhältnis N1 zu N2 und der magnetischen Leitfähigkeit des Eisenkerns abhängen. Mathematisch wird dieses Stromwandlerprinzip wie folgt ausgedrückt: I1N1 = I2N2. In der Praxis besteht die Primärwicklung B1 nur aus einer Windung des Kabels, durch das der zu messende Strom fließt, d.h. N1=1 .
  Die mathematische Formel vereinfacht sich daher wie folgt: I1 = I2N2 oder I1 = 1/N2 x I1

• Messen von Wechströmen mit flexiblen Stromzange

  Der flexible Stromwandler beruht auf dem Prinzip der Rogowski-Spule. Der Leiter, durch den der zu messende Strom fließt, bildet die Primärwicklung, während die Sekundärwicklung aus einer flexiblen, auftrennbaren Schleife besteht, die um den Leiter gelegt wird. Die Messschleife ist über ein geschirmtes Kabel mit einem Gehäuse verbunden, in dem sich die Auswerteelektronik und die Batterie befinden. In der Strommessschleife wird eine Spannung erzeugt, die proportional zur Ableitung des Stroms ist. Die flexiblen Stromwandlern sind in verschiedenen Längen erhältlich und ermöglichen Wechselstrommessungen im Bereich von 0,5A bis 10kA bei industrielüblichen Frequenzen.

• Messen von Gleichströmen mit einer Stromzange

  Für die „berührungslose“ Messung von Gleichströmen benutzt man den sogenannten Hall-Effekt. Ein in einem Leiter fließender Strom erzeugt bekanntlich ein Magnetfeld . Durchsetzt dieses Magnetfeld senkrecht eine sogenannte Hall-Sonde, so entsteht an deren Seitenflächen eine zum Magnetfeld proportionale Hall-Spannung.

• Messen von schwachen Strömen, Leckströmen und Prozessschleifen mit einer Stromzange

  Es gibt Stromzangen die sich durch eine sehr hohe Stromempfindlichkeit auszeichnen, diese sind besonders für die Messung von 4-20 mA Stromschleifen in der Prozess- und Regeltechnik ausgelegt.

  Wenn der zu messende Strom für die Messzangen zu schwach ist oder wenn eine höhere Messgenauigkeit gewünscht wird, kann man den Leiter auch mehrmals durch die Zangen führen. In diesem Fall ist der abgelesene Stromwert einfach durch die Anzahl Windungen zu teilen.