Pinza amperimétrica de efecto Hall

interior de una pinza amperimétrica de efecto hall

Una pinza amperimétrica es un comprobador eléctrico que combina un voltímetro con un medidor de corriente tipo pinza.

Las pinzas amperimétricas actuales cuentan con la mayoría de funciones básicas de un multímetro digital (DMM), pero con la prestación añadida de un transformador de corriente integrado en el producto.

La capacidad de las pinzas amperimétricas de medir corrientes CA de gran envergadura se basa en la simple acción del transformador. Cuando se coloca un cable con corriente de CA dentro de la pinza o alrededor de la sonda flexible, la corriente reacciona con las pinzas de un modo similar al núcleo de hierro de un transformador, y pasa a través de un bobinado secundario hasta el extremo de la entrada del medidor.

Las pinzas amperimétricas miden cualquier combinación de corriente alterna y directa. Esto incluye la CC estática y la CC de carga, así como la CA. Las pinzas amperimétricas miden la corriente CC con sensores de efecto Hall.

Gracias al efecto Hall, (básicamente es un tipo de magnetómetro) se puede detectar la cantidad de flujo magnético aplicado. Al contrario que en un sensor sencillo de inducción, el sensor de efecto Hall funciona cuando el flujo magnético aplicado es de tipo estático y no cambia. Funcionará en campos magnéticos alternos también. Una pinza amperimétrica contiene un núcleo de hierro toroidal que se cierra mediante un chip de efecto Hall en los extremos, de forma que el flujo magnético que provoca el cable que transporta la corriente pasa a través de él.

Las pinzas amperimétricas de efecto Hall pueden medir tanto corriente de CA como CC hasta un rango de kilohercios (1.000 Hz).
A diferencia de las pinzas amperimétricas con transformador de corriente, las mordazas no están envueltas con alambres de cobre. En su lugar, el campo magnético generado por el conductor se centra en uno o más espacios en el núcleo después de que la mordaza está acoplada alrededor del conductor.
Hay que tener cuidado con el punto donde la punta de la mordaza de una pinza amperimétrica de efecto Hall hace contacto.

interior de una pinza amperimétrica de efecto hall
Pinza amperimétrica efecto Hall

Existe una separación donde se encuentran las puntas de las mordazas de una pinza amperimétrica de efecto Hall, lo que crea un espacio de aire que el campo magnético (también conocido como flujo magnético) debe atravesar. Este espacio o fisura limita el flujo magnético para que el núcleo no se pueda saturar.
En contraste, las mordazas de un transformador de CA quedan empotradas cuando están cerradas. Cuando se abren, las puntas de las mordazas muestran el núcleo del metal simple.
En esa fisura, cubierta por una fina capa de plástico moldeado, se encuentra un semiconductor conocido como sensor de efecto Hall, que es un transductor que varía su tensión de salida para responder a campos magnéticos, en este caso, el campo magnético del conductor o cable que se mide. Su finalidad es medir el flujo magnético directamente. La tensión de salida del sensor luego se amplifica y crece para representar la corriente que fluye a través del conductor que se encuentra en el interior de la mordaza de la pinza.
A medida que la corriente fluye a través del conductor medido, el núcleo de hierro formado por las mordazas de una pinza amperimétrica de efecto Hall permite que el campo magnético pase más fácilmente, de hecho, que el aire.
Cuando el campo magnético (flujo) llega a ese pequeño espacio de aire en la punta de la mordaza, el campo tiene que saltar este espacio de aire. Debido a que el espacio es pequeño, el campo sigue concentrado cuando atraviesa la fisura, y el sensor de efecto Hall, que se encuentra en la dicha fisura, produce una tensión proporcional al flujo magnético en la fisura que la pinza traduce en una lectura de corriente.
En los dispositivos de efecto Hall, los campos magnéticos de CC también se concentran a través del núcleo, como un imán permanente pegado al hierro. Debido al campo magnético de CC de la tierra y a la posibilidad de otros campos magnéticos cerca del sitio de medición, estas pinzas requieren que la lectura sea de «cero» antes de realizar una medición para eliminar la compensación.

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