Pinza amperimétrica

En ingeniería eléctrica y electrónica , una pinza amperimétrica , también conocida como sonda de corriente , es un dispositivo eléctrico con mordazas que se abren para sujetar un conductor eléctrico . Esto permite medir la corriente en un conductor sin necesidad de hacer contacto físico con él ni desconectarlo para insertarlo a través de la sonda.

Las pinzas amperimétricas se utilizan normalmente para medir la magnitud de la corriente alterna (CA) y, con instrumentación adicional, también permiten medir la fase y la forma de onda . Algunas pinzas pueden medir corrientes de 1000  A o más. Las pinzas de efecto Hall y de paletas también pueden medir corriente continua (CC).

Un medidor eléctrico con pinza amperimétrica de corriente alterna integrada se conoce como pinza amperimétrica, amperímetro de pinza , comprobador de pinzas o, coloquialmente, como pinza de amperaje.

Un amperímetro de pinza mide la suma vectorial de las corrientes que fluyen por todos los conductores que pasan por la sonda, la cual depende de la relación de fase de las corrientes. Normalmente, solo se pasa un conductor por la sonda. En particular, si la pinza se cierra alrededor de un cable de dos conductores que suministra energía a un equipo, la misma corriente fluye por un conductor y sube por el otro; el medidor lee correctamente una corriente neta de cero. Dado que los cables eléctricos para equipos tienen ambos conductores aislados (y posiblemente un cable de tierra) unidos entre sí, los amperímetros de pinza se suelen usar con lo que es esencialmente un cable de extensión corto con los dos conductores separados, de modo que la pinza se pueda colocar alrededor de un solo conductor de dicha extensión.

Un desarrollo relativamente reciente es un medidor de pinza multiconductor con varias bobinas sensoras alrededor de las mordazas de la pinza. Este se puede sujetar a cables monofásicos estándar de dos o tres conductores para proporcionar una lectura de la corriente que fluye a través de la carga, ^{[ 3 ]} sin necesidad de separar los conductores.

La lectura producida por un conductor que transporta una corriente muy baja puede aumentarse enrollando el conductor alrededor de la pinza varias veces; la lectura del medidor dividida por el número de vueltas es la corriente, ^{[ 4 ]} con cierta pérdida de precisión debido a los efectos inductivos.

Los electricistas utilizan pinzas amperimétricas, a veces con la pinza incorporada en un multímetro de uso general .

Es sencillo medir corrientes muy altas (cientos de amperios) con el transformador de corriente adecuado. La medición precisa de corrientes bajas (unos pocos miliamperios) con una pinza amperimétrica es más difícil. El rango de cualquier medidor se puede ampliar haciendo pasar el conductor varias veces a través de la mordaza. Por ejemplo, un  medidor de 0 a 200 A se puede convertir en  uno de 0 a 20 A enrollando el conductor 10 veces alrededor del núcleo de la mordaza.

Los amperímetros de pinza más económicos utilizan un circuito rectificador que mide la corriente media, pero está calibrado para mostrar la corriente RMS correspondiente a la media medida, lo que proporciona una lectura RMS correcta solo si la corriente es sinusoidal . Para otras formas de onda, las lecturas serán incorrectas. Cuando estos medidores más sencillos se utilizan con cargas no sinusoidales, como los balastos de las lámparas fluorescentes o de descarga de alta intensidad, o la mayoría de los equipos informáticos y electrónicos modernos, las lecturas pueden ser bastante imprecisas. Los medidores que responden a la corriente RMS real en lugar de la corriente media se denominan "RMS real".

Los medidores de efecto Hall portátiles típicos pueden medir corrientes de tan solo 200 mA, y también existen  unidades que pueden medir hasta 1 mA. 

El amperímetro de pinza Columbia (ilustrado) es un ejemplo del tipo de paleta de hierro, utilizado para medir grandes corrientes alternas de hasta 1000 amperios. Las mordazas de hierro del medidor dirigen el campo magnético que rodea al conductor hacia una paleta de hierro unida a la aguja del medidor. La paleta de hierro se mueve en proporción a la intensidad del campo magnético, produciendo así una indicación en el medidor proporcional a la corriente. Este tipo de amperímetro puede medir corrientes alternas y continuas, y proporciona una medición de corriente RMS real para formas de onda alternas no sinusoidales o distorsionadas. Se pueden instalar movimientos de medidor intercambiables en el conjunto de sujeción para proporcionar diversos valores de corriente a escala completa de hasta 1000 amperios. La paleta de hierro se encuentra en un pequeño cilindro insertado en un espacio en el extremo articulado de las mordazas de sujeción. Hay disponibles varios tamaños de mordazas para sujetar conductores y barras colectoras de hasta 110 mm ( 4 ½ pulgadas ) de ancho . ^{[ 4 ]} Como muestra la ilustración, la escala es muy no lineal y no es adecuada para medir corrientes bajas, ya que las corrientes de menos de la mitad de la deflexión de escala completa se concentran en una sección corta del dial.