Для чего предназначены электроизмерительные клещи


Для чего нужны электроизмерительные клещи?

В сегодняшней статье мы познакомимся с таким электроизмерительным прибором как клещи. Наверное, вы уже сталкивались с мультиметром или тестером. Измерительные клещи – это более простой, но эффективный инструмент в наборе электрика.

Основное назначение электроизмерительных клещей

Электроизмерительные клещи в основном используются для замера показателей силы тока в проводнике. Именно силы тока в проводнике, а не кабеле. Эта особенность обусловлена принципом функционирования этого прибора. На этом остановимся немного позже, а сейчас рассмотрим функционал измерительных клещей.

Функционал данного прибора в значительной мере похож на мультитестер, но здесь есть одно отличие, которое заключается в измерении именно показателей электрического тока:

1.Для измерения величины электротока используются клещи, а не щупы как в тестере. Благодаря такой особенности для замера не нужно разрывать электрическую цепь.

2.Пределы измерений – до 1000 Ампер.

В остальном использование электроизмерительных щипцы идентично применению тестера.

Основные элементы измерительных клещей:

  • разъемный измерительный трансформатор – клещи;
  • рукоятка для размыкания щипцов;
  • корпус прибора;
  • переключатель функций и диапазонов;
  • выходные разъемы;
  • кнопка для фиксации замеров.

Переключатель устройства имеет несколько режимов измерений:

  • переменный ток – ACA;
  • постоянный ток – DCA;
  • переменное напряжение – ACV;
  • постоянное напряжение – DCV;
  • прозвонка – значок сигнала;
  • проверка диодов – значок диода;
  • сопротивление – греческая буква омега.

Принцип подключения проводов к разъемам:

  • разъем «VΩ» — красный провод;
  • разъем «COM» — черный провод;
  • разъем «EXT» — измеритель изоляции.

С этим вопросом вроде разобрались, можем переходить к следующему.

Принцип работы измерительных клещей

Принцип работы электроизмерительных клещей во многом похож на работу подстанции – имеется измерительный трансформатор и прибор для замера электрических параметров: тока, напряжения и т.п. Как вы знаете, любой, в том числе и измерительный, трансформатор состоит из двух и более обмоток.

В электроизмерительных щипцах первой обмоткой является проводник, измерение силы тока которого мы производим. Вторая обмотка с большим количеством витков находится в самих щипцах. Прибор анализирует ток во вторичной обмотке и с учетом известного коэффициента трансформации высчитывает величину электротока в проводнике.

На рисунке ниже можно наглядно посмотреть принцип работы этого измерительного устройства.

Стоит отметить, что измерения тока электроизмерительными щипцами не сложное и очень удобное занятие. Нужно всего лишь установить на рукоятке необходимую величину, разомкнуть рукоятки, пропустить в клещи проводник и отпустить одну рукоятку.

В чем разница между мультиметром и электроизмерительными клещами?

Основной и, наверное, ключевой разницей между этими устройствами является возможность измерения силы тока в проводнике бесконтактным способом, в случае с клещами. В целом же, функционал обоих приборов похож, конечно, мультиметр более богат в этом плане, но для нужд электрика, а тем более, новичка или любителя, вполне достаточно и щипцов.

Видео работы и инструкция

10 лучших клещей 2020 года

Заметки редактора

27 августа 2020 г.:

Во время этого напряженного раунда обновлений Etekcity MSR-C600 был заменен на - еще один бюджетный вариант с превосходными функциями, хотя и более высокой ценой; Fluke 322 был заменен на - повышающую модель, которая включает встроенный и улучшенный омметры; а UEi Test Instruments DL369 был заменен на - повышающую модель, которая может похвастаться возможностью подключения приложений, а также возможностью измерения пускового тока и температуры.

Чтобы освободить место для некоторого оборудования, предлагаемого ведущими брендами, которого еще не было в нашем списке, мы также решили отказаться от Meterk MK06, Mastech MS2115A и Signstek UT210E. Нашими новыми дополнениями были: - на который распространяется ограниченная пожизненная гарантия и имеется большой двухдюймовый зажим; - который имеет максимальный номинальный ток 1000 А и поставляется с измерительными проводами типа «крокодил»; и - удивительно доступная модель, которая может похвастаться 49-метровым радиусом действия Bluetooth и возможностью подключения приложений.

Несколько вещей, о которых следует подумать для этой категории:

Повышенное напряжение Категории: Это очень важное соображение. Итак, ради вашей безопасности - обратите внимание. Все электрическое измерительное оборудование получает оценку по категории перенапряжения от одного до четырех (иногда называемую просто оценкой безопасности). Вы часто увидите, что это обозначается с помощью общепринятого сокращения «CAT I, CAT II, ​​CAT III или CAT IV». Хотя мне было бы легко порекомендовать всем приобрести тестер CAT IV и быть готовым ко всему, разница в стоимости между блоком CAT I и CAT IV может быть огромной и, в зависимости от ваших намерений относительно счетчика, недорогим CAT. Модель II может вам подойти.

Базовая разбивка по категориям выглядит следующим образом:

CAT I: Это обозначение дается тестерам, которые предназначены исключительно для измерения защищенного электронного оборудования и не подходят для работы с любыми электрическими системами. Варианты CAT I не были сочтены приемлемыми для целей данного рейтинга.

CAT II: Это обозначение дается тестерам, которые предназначены для измерения незащищенного электрического оборудования и однофазных параллельных цепей (при определенных обстоятельствах).Это ограничительное обозначение, которого мы старались избегать при составлении рейтинга.

CAT III: Это, вероятно, наиболее распространенное обозначение для мультиметров, которое позволяет им хорошо оснащаться. Устройства этой категории обслуживаются некоторыми электрическими подрядчиками и подходят для трехфазного распределения, а также для всего, что находится ниже по потоку.

CAT IV: Эта категория находится на вершине кучи и готова противостоять практически всему, что вы в нее бросаете, включая измерение «исходной точки», которое происходит перед вашей основной защитой от сверхтоков для любой электрической системы.

Иногда счетчикам присваиваются два класса безопасности с указанием максимального напряжения для каждого класса (чем выше класс, тем ниже напряжение). Например, он рассчитан на работу с установками CAT-III с напряжением до 600 вольт, но также подходит для работы с установками CAT-IV, если они не превышают 300 вольт.

Возможность подключения: Это возможность, для которой у большинства не будет особого практического применения, но для ученых-электриков, которые работают со сложными системами или ищут гармонические искажения, современные модели в этой категории начали включать возможность подключения к приложениям. , чтобы лучше отслеживать и распространять данные.Примечательно, что это также может пригодиться обычным, рядовым электрикам, которые хотят измерять оборудование удаленно, пока они собираются подключить / отключить провод в другом месте на рабочей площадке.

Мы рекомендуем его профессионалам, которым требуется устройство с возможностью подключения приложений. Но если у вас проблемы с бюджетом, возможно, вам также будет интересно попробовать, что значительно дешевле.

Звонки и свистки: Большинство ранжированных нами устройств имеют общий базовый набор возможностей, но есть много моделей, которые также обладают одной или несколькими выдающимися характеристиками.Хотя это единственное устройство, которое мы оценили, на которое распространяется ограниченная пожизненная гарантия, это единственное устройство, способное снимать показания дифференциальной температуры благодаря паре термопар K-типа. Доступен с сертификатом Национального института стандартов и технологий и имеет дополнительный экран в нижней части устройства.

Примечание по безопасности:

Электромонтажные работы опасны в лучшие времена и даже в контексте некоторых небольших работ по дому могут вызвать пожар, который приведет к серьезным травмам или даже смерти.Если вы не являетесь квалифицированным специалистом, ради вашей безопасности и безопасности вашей семьи (а также в некоторых случаях в соответствии с местными подзаконными актами) убедитесь, что все работы, выполняемые в вашем доме или на предприятии, выполняются авторитетным лицензированным электриком.

08 июня 2019 г.:

Мы понимаем, что не у всех одинаковые потребности в токоизмерительных клещах. Например, профессиональному электрику может потребоваться возможность проверить больше электрических аспектов, а также устройство с рейтингом CAT IV, тогда как среднему потребителю может потребоваться только проверить несколько вещей, например, нагрузку цепи или целостность, и, как правило, он не будет тестировать системы с очень высоким напряжением, поэтому обычно будет достаточно модели с рейтингом CAT III.Если вы работаете в электроэнергетике и вам необходимо устранить широкий спектр проблем, вам лучше всего подойдут Fluke 323 и. Все три модели имеют категорию CAT IV и предлагают истинные среднеквадратичные измерения, что означает, что они будут точными при использовании на чистых и искаженных волнах.

Все остальные модели в нашем списке имеют категорию CAT III или ниже, поэтому у них нет ни емкости, ни изоляции, чтобы сделать их безопасными для использования в высоковольтных системах, хотя они должны быть более чем подходящими для домашнего использования. использовать.Однако именно поэтому вы заметите большое расхождение в ценах между вышеупомянутыми моделями и остальными устройствами в списке. Выбросы здесь - это высококачественное устройство, специально разработанное для слаботочных приложений, где вам необходимо идентифицировать паразитные розыгрыши, которые могут не регистрироваться на других счетчиках, и, безусловно, хорошо построенный модуль, который прослужит лет постоянного использования, но мы чувствуем, что цена завышена из-за его возможностей.

Говоря о цене, стоит упомянуть UEi Test Instruments DL369 из-за его ценности.Это модернизированное устройство, простое в эксплуатации и имеющее очень прочную конструкцию, которое может выдержать столкновение в сумке с инструментами, но при этом стоит меньше, чем большинство других вариантов коммерческого качества.

.

Как использовать токоизмерительные клещи? Полное руководство для начинающих

Итак, вы встретили токоизмерительные клещи, суперзвезду всех мультиметров, о которых все говорят? И теперь ищете руководство, которое поможет вам правильно использовать его для измерения силы переменного и постоянного тока? Вы хотите владеть им, но имеет смысл сначала увидеть, как он работает, верно?

Что ж, вы попали в нужное место. Это полное руководство по , как использовать токоизмерительные клещи , структурированное с учетом потребностей начинающих пользователей и новичков.

Научиться работать с токоизмерительными клещами легко и просто. Вы уже на полпути, если знаете, как работать с универсальным мультиметром. Но важно знать небольшие различия между ними, что поможет вам принимать обоснованные решения при тестировании и устранении неполадок.

Профессиональный техник знает, как работают токоизмерительные клещи, и , как лучше всего использовать их в рабочей среде.

Дополнительные инструкции по использованию мультиметра:

Что такое клещи?

Токоизмерительные клещи - это усовершенствованный вариант обычного мультиметра с основным отличием в виде зажимной конструкции наверху, которая позволяет бесконтактно измерять ток и напряжение.

Вы можете «зажать» эту конструкцию вокруг проводников (например, провода), чтобы определить ток, проходящий через нее.

Токоизмерительные клещи Fluke 325

Исходя из этого основного принципа, современные токоизмерительные клещи имеют функции, позволяющие измерять несколько величин, функции, упрощающие поиск и устранение неисправностей и анализ, и, в конечном итоге, дополнительные меры безопасности.

Поскольку вам не нужно вручную подключать измерительные щупы / провода к цепям под напряжением, а также не нужно отключать систему для проведения измерения, токоизмерительные клещи быстро стали одним из самых важных инструментов в жизни электрика .

Основные различия между токоизмерительными клещами и цифровым мультиметром

Ниже приведены отличия токоизмерительных клещей от цифрового мультиметра:

  • В основном используются для измерения силы постоянного и переменного тока
  • Бесконтактное измерение количества
  • Более низкое разрешение (только до сотых долей) единицы)

Токоизмерительные клещи и цифровой мультиметр (DMM) обычно идут рука об руку, поскольку вы не можете использовать их взаимозаменяемо для некоторых приложений тестирования.

См. Также: Обзоры лучших цифровых мультиметров

Основные компоненты и структура токоизмерительных клещей

Прежде чем мы перейдем к использованию токоизмерительных клещей, целесообразно сначала изучить его основные компоненты.

Ниже показано изображение токоизмерительных клещей Fluke 376. Мы рассмотрим каждый компонент один за другим, как описано Fluke в одном из сообщений блога.

Это значительно упростит обучение тому, как измерять ток с помощью токоизмерительных клещей .

Основные компоненты токоизмерительных клещей. Источник: Fluke Corporation Основные компоненты токоизмерительных клещей. Источник: Fluke Corporation

Что касается изображения выше, то вот список основных компонентов токоизмерительных клещей. Мы упомянули детали, которые являются эксклюзивными для этой модели.

  1. Зажим - конструкция в виде челюсти, которая наматывается на проводники для обнаружения и измерения тока (и других величин)
  2. Тактильный барьер - Защищает пальцы и руки от ударов
  3. Удержание - Замораживает показания дисплея до повторного нажатия
  4. Наберите - Измените количество и разрешение
  5. Экран дисплея - Обычно ЖК-дисплей
  6. Кнопка подсветки (дополнительно)
  7. Кнопка Мин-макс - Для измерения максимальной, наименьшей и средней величины величин (доступно в большинстве моделей)
  8. Кнопка пускового тока - Отключает пусковой ток от вашего измерения (опция)
  9. Кнопка переключения - Для выбора дополнительных функций на шкале
  10. Рычаг - Используется для освобождения зажима
  11. Метки совмещения - В идеале проводник должен находиться между этими двумя метками
  12. Это, 1 3 и 14 - все входные гнезда.

Ясно, что губка - это самая большая разница в токоизмерительных клещах.В зависимости от модели, которую вы решите купить (обратитесь за помощью к нашему руководству по лучшим токоизмерительным клещам ), эти компоненты и функции могут отличаться.

.

Обзор токоизмерительных клещей

Цифровые токоизмерительные клещи переменного тока

Токоизмерительные клещи или просто «токоизмерительные клещи» - это прибор, который используется для измерения тока, протекающего по проводнику. Токоизмерительные клещи переменного тока в основном состоят из трансформатора тока в зажимах, обычно это стержень ТТ. Показания будут отображаться по принципу трансформатора тока.

В то время как токоизмерительные клещи постоянного тока совсем другое дело. Для измерения силы тока в нем используется датчик Холла.


Как работают токоизмерительные клещи переменного тока?

Когда инструмент «зажат» на проводнике, сам проводник действует как первичный, и магнитный поток из-за тока, протекающего через проводник, отсекает вторичную обмотку трансформатора тока.

Ток во вторичной обмотке трансформатора тока преобразуется в напряжение с помощью преобразователя тока в напряжение. Этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь. Обычно используется микроконтроллер, который управляет схемой дисплея для текущего чтения.

Блок-схема токоизмерительных клещей переменного тока

Как работают токоизмерительные клещи постоянного тока?

В отличие от переменного тока, трансформаторы тока нельзя использовать для измерения постоянного тока. Поэтому для этой цели используется датчик Холла. Используемый элемент Холла реагирует на магнитный поток из-за постоянного тока в проводнике, который создает напряжение на элементе.

Развиваемое напряжение пропорционально току в проводнике. Таким образом, измеряя напряжение, можно определить ток.

Блок-схема токоизмерительных клещей постоянного тока

Датчик Холла и датчика Холла

Датчик эффекта Холла

Эффект Холла - это создание разности потенциалов в электрическом проводнике, поперечной току в проводнике, и магнитного поля, перпендикулярного току. Этот эффект был открыт Эдвином Холлом в 1879 году.

Датчик эффекта Холла - это преобразователь, который вырабатывает напряжение, находясь под воздействием магнитного поля.Носители заряда испытывают силу, называемую силой Лоренца. Благодаря этой силе заряды распределяются по поверхности материала, оставляя равные и противоположные заряды на противоположной поверхности, что составляет разность потенциалов, существующую, пока магнитное поле является постоянным.

В токоизмерительных клещах постоянного тока датчик Холла используется в качестве магнитометра. Возникающее таким образом напряжение пропорционально магнитному полю и, следовательно, току.

Несмотря на то, что токоизмерительные клещи в основном используются для измерения тока, в эти приборы добавлена ​​функция измерения напряжения, сопротивления, частоты и т. Д.

.Токоизмерительные клещи

Принцип работы Контрольно-измерительные приборы

Токоизмерительные клещи с трансформатором тока для измерения переменного тока

Токоизмерительные клещи с трансформатором тока оснащены жесткими губками из ферритного железа. Зажимы индивидуально обернуты витками медной проволоки. Вместе они образуют магнитопровод во время измерений.

Их основная работа похожа на работу трансформатора. Он работает с одним первичным витком или обмоткой, которая почти во всех случаях является измеряемым проводником.Катушки вокруг губок служат вторичной обмоткой трансформатора тока.

Ток, протекающий по проводнику, создает переменное магнитное поле, которое вращается вокруг него. Это поле концентрируется железным сердечником зажима, вызывая протекание тока во вторичных обмотках счетчика. Мера величины магнитного поля, проходящего через проводник (или любую поверхность), называется магнитным потоком и обозначается греческой буквой фи, Φm.

Сигнал пропорционален отношению витков.На вход измерителя подается гораздо меньший ток из-за соотношения количества вторичных обмоток (намотанных вокруг губок зажима) к количеству первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника.

Если, например, вторичная обмотка имеет 1000 обмоток, то вторичный ток равен 1/1000 тока, протекающего в первичной. Таким образом, 1 ампер тока в измеряемом проводе даст 0,001 ампера или 1 миллиампер тока на входе измерителя. С помощью этого метода можно легко измерить гораздо большие токи, увеличив количество витков во вторичной обмотке.

Внутри ток, протекающий в проводнике, может быть измерен либо как ток (некоторые старые аксессуары зажимов подключаются к токовым разъемам цифрового мультиметра), либо может быть преобразован в напряжение. Большинство клещей теперь имеют выход в мВ.

Токоизмерительные клещи с трансформатором тока реагируют только на сигналы переменного тока.

Токоизмерительные клещи, использующие эффект Холла для измерений переменного и постоянного тока.

Токоизмерительные клещи с эффектом Холла могут измерять как переменный, так и постоянный ток в диапазоне килогерц (1000 Гц).

Подобно трансформаторам тока, токоизмерительные клещи на эффекте Холла используют жесткие железные губки для концентрации магнитного поля, окружающего измеряемый проводник.

В отличие от токоизмерительных клещей с трансформатором тока, клещи не наматываются медными проводами. Вместо этого магнитное поле, создаваемое проводником, фокусируется через один или несколько зазоров в сердечнике после зажатия губок вокруг проводника.

Обратите внимание на точку, где встречаются концы губок токоизмерительных клещей с эффектом Холла.

В месте соприкосновения концов губок токоизмерительных клещей на эффекте Холла существует зазор, в результате чего создается воздушный карман, через который магнитное поле (или магнитный поток) должно перепрыгивать. Этот зазор ограничивает магнитный поток, так что сердечник не может насыщаться.

В отличие от этого, зажимы трансформатора тока переменного тока в закрытом состоянии находятся заподлицо. В открытом состоянии на концах губок видны поверхности оголенного металлического сердечника.

В этом промежутке, покрытом тонкой пластмассовой формовкой, находится полупроводник, известный как датчик эффекта Холла - преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение, реагируя на магнитные поля, в данном случае магнитное поле измеряемого проводника или провода.Его цель - напрямую измерить магнитный поток. Затем выходное напряжение датчика усиливается и масштабируется, чтобы представить ток, протекающий по проводнику, который находится внутри зажимов зажима.

Когда ток течет через измеряемый проводник, железный сердечник, образованный зажимами токоизмерительных клещей на эффекте Холла, позволяет магнитному полю легко проходить сквозь него - фактически, легче, чем воздух.

Когда магнитное поле (поток) достигает маленького воздушного зазора в кончиках губок, поле должно перепрыгнуть через этот зазор.Поскольку зазор невелик, поле остается сконцентрированным в зазоре, и датчик Холла, который находится в зазоре, выдает напряжение, пропорциональное магнитному потоку в зазоре, которое зажим преобразует в показания тока.

В устройствах на эффекте Холла постоянные магнитные поля также концентрируются через сердечник, как постоянный магнит, прилипший к железу. Из-за постоянного магнитного поля земли и возможности других магнитных полей вблизи места измерения эти зажимы требуют «обнуления» показаний перед выполнением измерения, чтобы устранить смещения.

Американскому физику Эдвину Холлу (1855-1938) приписывают открытие эффекта Холла в 1879 году.

Источник: Fluke

Также прочтите: Что такое клещи?

.

Смотрите также