Amperímetros inductivos: el principio electromagnético de la medición de corriente

Principio de operación: Deflexión electromagnética

Un amperímetro inductivo (más precisamente, un amperímetro de hierro móvil o bobina móvil de CA, o un medidor de pinza transformador de corriente) opera en el principio fundamental del electromagnetismo: una corriente eléctrica crea un campo magnético proporcional a su magnitud.

1. Amperímetro de vana de hierro móvil (MI) (Montaje en panel, analógico)

• Mecanismo: Bobina fija lleva la corriente de línea → produce campo magnético ∝ I. Dos vanas de hierro blando (una fija, una pivoteada) dentro de la bobina se magnetizan con la misma polaridad → **se repelen**. Deflexión θ ∝ I² (ley al cuadrado).
• Escala: No lineal (comprimida en el extremo bajo). Calibrada para valor eficaz de senoide.
• Frecuencia: 25–125 Hz (frecuencia de potencia). Las corrientes parásitas en el hierro limitan la respuesta de alta frecuencia.
• Robusto, barato, sin energía externa. Mide valor eficaz verdadero para ondas seno (respuesta al cuadrado).

2. Amperímetro de bobina móvil (D'Arsonval) con rectificador (Amperímetro de CA)

• Mecanismo: Bobina móvil en campo de imán permanente (principio de motor DC). Par motor ∝ I_promedio. Rectificador en serie (puente) convierte CA → CC pulsante.
• Calibración: La escala está marcada en valor eficaz asumiendo **onda seno pura** (Factor de forma = 1.11). **Lee incorrectamente en formas de onda distorsionadas.**
• Sensibilidad: Alta (50 μA–1 mA FS). Baja tensión de carga.
• Frágil: Cojinetes de joya, resortes. No para alta vibración.

3. Medidor de pinza / Transformador de corriente (CT) — El «amperímetro inductivo» moderno

Esto es lo que la mayoría de los ingenieros entiende hoy. Utiliza inducción magnética sin romper el circuito.

• Pinza de CA (CT): Núcleo de ferrita dividido → mandíbulas con bisagra. Conductor = Primario (1 vuelta). Bobina secundaria (N vueltas) → resistencia de carga → voltaje ∝ I. `V_out = (I_primario / N) × R_carga`.
• Pinza de efecto Hall (CA/CC): Sensor Hall en el espacio de aire del núcleo mide flujo CC (proporcional a corriente CC) + flujo CA. Requiere batería/energía.
• Bobina Rogowski flexible: Toroide de núcleo de aire. `V_out = M × di/dt`. Requiere integrador (analógico/digital) → `I`. Mide corriente alta (kA), flexible, sin saturación. **Solo CA.**

4. Electrodinámico (Bobina móvil + Bobina fija) — Estándar de precisión

• Bobina fija (corriente) + Bobina móvil (corriente) → Par ∝ I₁I₂. Puede medir potencia CA/CC, corriente. Valor eficaz verdadero inherente. Usado como estándares de transferencia.

¿Por qué «Inductivo»?

El término enfatiza que el **mecanismo de medición se acopla al campo magnético del conductor inductivamente** (mediante inductancia mutua / circuito magnético), no por contacto óhmico directo (shunt). Esto proporciona:

• Aislamiento galvánico: El circuito de medición flotante respecto al conductor medido (seguridad, evitación de bucles de tierra).
• Sin interrupción del circuito: Pinza = medición en vivo.
• Sin caída de tensión de carga: (CT ideal) — no afecta la operación del circuito.

Especificaciones clave para selección

Resumen

Los amperímetros inductivos explotan la **Ley de Ampère (∮B·dl = μ₀I)**. El campo magnético que circunda un conductor que transporta corriente es la «señal». Ya sea que desvíe una vana de hierro, torque una bobina, induzca un voltaje en una bobina secundaria de CT o polarice un sensor Hall, el principio es el mismo: **corriente → campo magnético → efecto mecánico/electrical medible.**