- 発行日 2023年2月17日
- 最終変更日 2023年11月9日
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電流計ガイド
電流計の知識、使い方、種類などを紹介します。
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電流計とは?
「電流計」という名称は、「アンペア・メーター」を翻訳したものです。アンペア(amp)とは、電流の基本単位です。では、電流計とは何でしょう?
電流計の機能は、電気回路内の電流を測定することであることです。電流計は、特定の回路における電流の流れである「引き込み」と、電流の安定性や遮断の有無である「連続性」の2つの指標で電流を測定する。
電流計は、電気回路の問題を検出するために使用されます。例えば、異常に高いまたは低いレベルの電流を検出することができます。前者は部品の誤動作や短絡を、後者は断続的な停電や電気インピーダンスの異常を示します。修理やヒューズ交換の際には、電流計を使ってソケットやコンセントをチェックするのが一般的です。
電流計は、回路内の電圧を測定し、電圧計は、回路内の電圧を測定します。電圧は英語でボルテージ(Voltage)と呼ばれ、回路内の2点間の電位差であり、したがって2点間で電荷を移動させるのに必要な力の大きさです。
電流計の種類
他の電気機器や部品と同様に、電流計にもさまざまなデザインがあります。ここでは、よく見かけるタイプのものを紹介します。
アナログ電流計
アナログ電流計は、「アナログパネル電流計」とも呼ばれ、測定値をポインターを使ってアナログダイヤルに表示します。
アナログ電流計には、大きく分けて以下の3つのタイプがあります。
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可動鉄片形
このモデルは、羽根に取り付けられた鉄製の針が、装置内の2枚目の羽根を囲むコイルから発生する電磁力に反応して動く。交流電流(AC)と直流電流(DC)の両方に対応している。工業用では、交流回路の測定に広く使われている。
可動コイル形
直流で発生した磁界に反応してコイルが動く仕組みになっている。交流では直接機能しません。
磁石式電流計
可動コイル式と同様に、電気コイルをメーターのケース内に配置し、永久磁石で文字盤の針を動かします。比較的大容量で、可動コイル式に比べて強い電流を流して測定します。.
アナログ電流計には、以下のような種類があります。
エレクトロダイナミック
電流計の一種で、電磁石(電流の流れに敏感なもの)が交流および直流の電源に反応するもの。
熱電形電流計
熱くなると膨張する熱電対を使用して、特定の回路のアンプレベルを表示します。
ミリアンメーターとマイクロアンメーター
ミリアンペア(1アンペアの1000分の1)やマイクロアンペア(1アンペアの100万分の1)で測定される超低電圧の電流用に設計された機器です。
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デジタル電流計
デジタル電流計は、デジタルパネル電流計とも呼ばれ、その名のとおり、デジタルパネルを使って値を表示します。そのため、暗い環境での使用に適しています。そのため、工場などの産業環境での使用に適しています。
一般的に、デジタル電流計は大型の制御パネルに設置するように設計されており、通常はプログラム可能になっています。つまり、状況に応じて異なる色、アラーム、メッセージを表示できます。また、電流レベルが事前に設定した段階に達したとき、または下回ったときに電流計が作動するように設定できるのが一般的です。
用途に合わせてデジタル電流計を選ぶ際には、以下の点を考慮することが重要です。
- 必要な最低動作温度と最高動作温度
- 必要な電流の測定範囲
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クランプオン電流計
電流クランプは、電流を測定するための異なるタイプの装置で、電気技師が広く使用しています。絶縁されたプライヤーのような一対の爪が電線や導体を挟み込み、切り離すことなく測定できるのが特徴です。電流計と組み合わせることで、「クランプオン電流計」「クランプメーター」「アンプクランプ」などの名称で呼ばれる。
一般的には、短い延長コードが付いていて、電気ケーブル内の2本の導体に別々にアクセスできるようになっています。しかし、最近のモデルの中には、複数のセンサー・コイルを内蔵しているものもあり、ケーブル内の最大3本の導体にアクセスして測定することができ、分離する必要がありません。
クランプメーターは、トランスと組み合わせることで大電流を快適に測定することができますが、ミリアンペア領域の小電流にはあまり適していません。また、機種によってはおおよその数値しか出ない場合もありますので、注意が必要です。
電流計の使い方
ここでは、電流計を正しく安全に使うための基本的な4つのステップをご紹介します。
- お客様のご要望に合ったモデルをお選びください。アナログとデジタルのどちらがいいですか?大容量が必要か、低容量が必要か。
- 安全が第一です。電流計を使い始める前に、使用するすべての機器に不具合がないかどうかを十分に確認してください。また、絶縁手袋を使用して、電流から身を守る必要があります。
- 電流計のリード線を、電流を測定したい箇所に当てます。ワニ口クリップを使って、赤のリード線をプラス端子に近い電線に、黒のリード線をマイナス端子に近い電線に、それぞれ取り付けます。この2つを混同しないように注意してください。
- 測定値を確認します。アナログパネル電流計では、針に最も近いマーカーを探します。
よくある質問
電流計は直列に接続するか並列に接続するか?
「直列」とは、電気工学の用語で、各部品に確実に電流が流れるような配置を意味します。一方、「並列」とは、各回路に電流が流れないように両端を接続することを意味します。
電流計は電気回路に直列に接続して、回路全体の電流の流れを正しく測定する必要があります。電流計を直列に接続すると、短絡(電流の流れが止まること)が起こりやすくなり、故障の原因となります。
交流電流計と直流電流計の違いは何ですか?
電流には、「交流」と「直流」の2種類があります。交流電流は、定期的に方向が変わることからそう呼ばています。長距離の送電や変圧器による制御が容易であることから、家庭やオフィスのほとんどの機器に使用されている最も一般的な電気である。一方、直流は、電池駆動の機器、通信機器、太陽光発電機器、自動車のエンジンの電装品などに使用されている。
小電流(30アンペア程度まで)用に設計されたAC電流計とDC電流計は非常によく似ており、どちらも精密な抵抗器を使って電流を検出します。大電流用に設計された大型の直流電流計には、やはり精密な抵抗器が必要です。一方、大型の交流電流計は、トランスを使用して別の回路に比例した低い電流を発生させます。これを測定することで、全電流を測定することができます。