Amplificar corriente de pinza amperometrica...

[BARACUS]

Pretendo armar un instrumento con el cual chequear tableros eléctricos trifasicos, si bien hay instrumentos que lo hacen, su alto costo, y lo poco que lo voy a usar no justificaba el gasto, hoy hay aparatos chinos que nos permiten hacer algo interesante por un monto modesto, compre este medidor multifuncion...



Y para la practicidad de medir sin desconectar ningún cable, 3 de estas pinzas de prueba, que en relación calidad/precio me parecieron acordes...



Si bien vi en las características que entregaban 1mV x Amper, imagine que estaba atenuado para adaptarse a la entrada de alterna de cualquier tester sin que lo dañe un pico de corriente.
Todo muy lindo, hasta que me puse a intentar interconectarlos, veo que la entrada del instrumento es por bornera con entrada y salida y un máximo de 5 Amper, ya lo decía en el aviso, que para mas corriente, vendían aparte los transformadores toroidales para 50/100 o 150 amper





De ahí que supuse no iba a ser difícil adaptar las pinzas, pues... estaba errado...

Al desarmar las pinzas encontré una plaquetita con dos resistencias de atenuación de valores bastante bajos y un preset de ajuste, eliminando todo me entrega miseros 15mV con una lampara de carga de 40 watt...
desarmo el medidor y encuentro que tiene tres transformadores toroidales con una sola espira pasando por el centro que va a las bornera de entrada/salida de corriente, y las salidas de los transformadores toroidales con un circuito balanceado entran a un microprocesador con poca atenuación, bueno! saco estos y los reemplazo directamente por las pinzas!!, pues no... sigue midiendo algo paupérrimo...
pongo uno de estos toroidales en la linea de la lampara de 40 watt y me sorprende ver que entrega 2,75 Volt!! pruebo otros toroides similares que tengo, y estos entregan entre 120 y 250 mV, mido los valores de resistencia de todo esto y rondan entre los 70 y 200 Ω, no me termina de cerrar las disparidades de tensión de salida.
Desarme dos pinzas amperometricas diferentes y ambas entregan milivolt similares a las que compre para esto, no entiendo si es que pierden mucho rendimiento al ser el núcleo "abrible", tengo uno de los toroides de núcleo abierto con clip (núcleo de ferrite como la mayoría de los toroides), que entrega unos 150 mV, la diferencia que les veo es que, las pinzas son con núcleos de chapa de hierro y los toroides de ferrita, eso para 50 Hz no debería ser una mejora, tal vez lo contrario...
Bueno... viendo que no le puedo encontrar la vuelta, necesitaría amplificar esta pequeña tensión y llevarla a los valores del toroide original, entrando desde la pinza y saliendo en forma balanceada para no modificar el circuito original en el medidor, algún diagrama de amplificador lineal de salida balanceada para empezar a experimentar?

P.D. para la alimentación del medidor y tomar las tensiones de las tres fases y diferencias de tierra, voy a utilizar imanes de neodimio cilíndricos, me permiten soldarle los cables, hacer buen contacto (para las bajas corrientes a tomar) y quedar firmemente conectados durante la medición...

[alberttoy]

Me gusta mucho la solucion de los imanes.

El voltaje de salida de los transformadores depende del numero de vueltas del secundario. El primario es una espira.

5 amperios de fondo de escala es poco. Supongo que te interesa 20 veces mas sordo. Quiza ya es esa la relacion que tienes

[Rovellat]

Los toroides de las pinzas, y los que lleva el medidor, actúan como transformadores de corriente; es un concepto ligaramente diferente a los transformadores normales, la corriente del secundario, es la del primario dividida por la relación de espiras. Siempre llevan una resistencia en paralelo a la salida, y la tensión que dan es la corriente que circula multiplicada por la resistencia (ley de Ohm).

La forma mas rápida de aumentar la tensión es aumentar la resistencia; la siguiente es aumentar el nº de vueltas del primario; (normalmente es una sola vuelta, el cable que pasa, pero se le pueden dar varias vueltas).

Pero todo esto está muy limitado; yo me he estrellado varias veces; influyen el tamaño del nucleo, la saturación, la resistencia del hilo del secundario, y sobre todo su aislamiento, ya que si intentamos que de mas voltios, puede saltar arco entre las espiras.

Ahora bién, creo que te podría funcionar lo siguiente:

1) Dejas el medidor con sus toroides originales.
2) Desmontas una pinza dejando solo el toroide.
3) Enlazas los dos toroides con una espira cerrada de hilo grueso; como mínimo de la sección que vayas a medir.

Si te funciona, que creo que si, puedes variar la sensibilidad dando varias vueltas a uno de los toroides.

Y si lo haces, me lo cuentas, que siempre es bueno saberlo, Y muy bueno lo de los imanes.

Saludos.

P.D. Se me ocurre que los magnetotérmicos, tienen una pequeña caida, proporcional a la corriente que pasa; quizás pudieses medir por ahí la corriente.

[fusion]

algunas pinzas son "DC" y llevan un sensor hall.
Las AC suelen ser una ferrita toroidal partida en dos con un cable que da algunas vueltas a una de las dos "C". El voltaje de salida es directamente proporcional a la corriente aunque solo funcionan en alterna, que es tu caso.

Las ferritas son muy baratas.

suerte

[BARACUS]

Bueno...paso el tiempo...y por falta del mismo tarde en experimentar con esto, las pruebas que hice como me dijo Rovellat, de enlazar la pinza con el toroide original, no hay caso, con una, nada! y con varias, tampoco, parece que hubiese grandes perdidas que hacen prácticamente nula la medición!, la teoría es muy lógica, los núcleos están cerrados tendría que reflejarse la corriente con ciertas perdidas pero no la nulidad de la medición.
Volví a conectar las bobinas de la pinza directas, eleve bastante el valor de las resistencias de entrada al micro, con el riesgo de dañarlo, logre una medición coherente de amperes, pero... es incoherente el calculo de watts, y hasta se desplaza con carga resistiva pura el coseno φ, ¿?...
Hice algunas pruebas con distintos transformadores normales entre la pinza y el micro, pero al ser tan pequeña la corriente que entrega la pinza evidentemente se pierde en las perdidas del transformador.
Los bobinados que tienen las quijadas de las pinzas son bastante importantes, calculo no menos de 150 espiras cada una, tendra algo en el nucleo para que se autolimite, considerando que esta pensada para 600 amper?, igual... desarme dos pinzas amperometricas xinitas, y entregaban algo similar...

Me gusta mucho la solucion de los imanes.

El voltaje de salida de los transformadores depende del numero de vueltas del secundario. El primario es una espira.

5 amperios de fondo de escala es poco. Supongo que te interesa 20 veces mas sordo. Quiza ya es esa la relacion que tienes

Si exacto, con 100-150 amper estaría bien para las mediciones promedio...
Gracias por lo de los imanes, me resultaron muy útiles para medir tensiones al menos por ahora...
Los hice mas cortos y gruesos para que tengan menos brazo de palanca...

algunas pinzas son "DC" y llevan un sensor hall.
Las AC suelen ser una ferrita toroidal partida en dos con un cable que da algunas vueltas a una de las dos "C". El voltaje de salida es directamente proporcional a la corriente aunque solo funcionan en alterna, que es tu caso.

Las ferritas son muy baratas.

suerte

Todas las pinzas que e desarmado en años , eran con chapas de hierro, nunca vi una pinza con ferrita, si en cambio los transformadores toroidales para medicion de corriente,. todos de ferriete, que me extraña que sea a si para 50hz donde supongo no es la frecuencia que mejor rinde...
hay de ferriete partidas, pero no son practicas ni para estar abriéndolas muy seguido...



Estas pruebas que realice, me hacen pensar que tal vez con los amplificadores, como pensé inicialmente, también me hagan estos problemas, no se por donde seguir... escucho sugerencias...