Strömtänger av Hall-effekttyp kan mäta både AC- och DC-ström upp till kilohertz-området (1 000 Hz). Precis som typerna med strömtransformator har Hall-effektströmtänger hårda järnkäftar för att koncentrera magnetfältet som omger ledaren som mäts.
Till skillnad från strömtänger med strömtransformator är käftarna inte lindade med koppartrådar. Istället fokuseras magnetfältet som genereras av ledaren över ett eller flera mellanrum i kärnan när käftarna kläms fast runt ledaren. Lägg märke till den punkt där käftarna på en Hall-effektströmtång går ihop.
Det finns ett mellanrum där käftarna på en Hall-effektströmtång möts, vilket skapar en luftficka som magnetfältet (eller magnetiskt flöde) måste hoppa över. Detta mellanrum begränsar det magnetiska flödet så att kärnan inte kan mättas.
Käftarna på en AC-strömtång med strömtransformator går istället ihop helt när de är stängda. När käftarna är öppna syns den bara metallkärnan i spetsarna.
I det gapet, som täcks av tunn plastgjutning, finns en halvledare som kallas Hall-effektsensor – en givare som varierar utgångsspänningen när den reagerar på magnetfält, i det här fallet magnetfältet i ledaren eller kabeln som mäts. Dess syfte är att mäta det magnetiska flödet direkt. Utgångsspänningen från sensorn förstärks sedan och skalas för att motsvara strömmen som flödar genom ledaren som finns inuti tångens käftar.
Så här fungerar strömtänger av Hall-effekttyp
När ström flödar genom en ledare som mäts gör järnkärnan som bildas av käftarna på Hall-effektströmtången att magnetfältet enkelt kan passera igenom den – faktiskt lättare än luft.
När det magnetiska fältet (flödet) kommer till det lilla luftgapet i käftspetsarna måste fältet hoppa över det. Eftersom gapet är litet förblir fältet koncentrerat över det, och Hall-effektsensorn – som sitter i gapet – ger en spänning som är proportionell mot det magnetiska flödet i gapet som tången omvandlar till en strömavläsning.
I Hall-effektenheter koncentreras även DC-magnetfält genom kärnan, som en permanent magnet som fastnar på järn. På grund av jordens magnetfält, och eftersom det kan finnas andra magnetfält i närheten av mätstället, måste dessa tänger nollställas innan en mätning görs för att eliminera förskjutningar.
Den amerikanske fysikern Edwin Hall (1855–1938) är erkänd för att ha upptäckt Hall-effekten 1879.
Relaterade artiklar
- Inuti strömtänger med strömtransformator (AC)
- Inuti strömtänger med flexibla spolar
- Hur en solcellsentreprenör säkerställer hög kvalitet på varje installation
- Jämförelse mellan strömtänger och digitala multimetrar