Токовые клещи в применении к переменному току

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру Токоизмерительных Клещей и Мультиметров по ссылке в самом конце настоящего Раздела, а также рекомендуемые приборы и статьи для последующего самообразования

В этой статье обсуждается, как измерить переменный ток и напряжение с помощью токоизмерительных клещей, а также некоторые преимущества и ограничения этого метода.

Ток — это критическая электрическая величина, которая сообщает нам, что цепь активна, и может указывать, сколько энергии потребляется. Другие измерения присутствуют независимо от активности в цепи. Многие измерения тока могут быть сложными или даже опасными, но во многих счетчиках был принят общий метод, который позволяет безопасно измерять переменный ток.

 Переменный ток

Использование мультиметра для измерения тока часто не рекомендуется из-за сложности отключения части цепи, а затем правильного размещения прибора а в линии, чтобы не произошло повреждения. Может легко перегореть предохранитель, если мультиметр установлен немного неправильно. Это, безусловно, ценная функция этого прибора, но стоит подчеркнуть наличие явно большего риска для инженера, чем при измерении напряжения AC/DC или сопротивления.

Переменный ток является чрезвычайно важной величиной для изучения в случае промышленных установок. Когда используются большие устройства, такие как двигатели, чрезвычайно важно узнать потребление тока во время запуска и во время работы. Применяя обычный прибор в обычной обстановке, мы бы столкнулись бы с теми же рисками, но в этом случае токи, вероятно, будут в десятках или сотнях ампер. Даже при правильном использовании задействованные мультиметры обязательно выйдут из строя.

В большинстве этих промышленных ручных приборов (токоизмерительных клещей) один его конец отведён под подпружиненный зажим или иногда неподвижную вилку, которую можно разместить вокруг провода для измерения тока, не помещая (что чрезвычайно важно!) пользователя или счетчик на пути потока тока.

 Токоизмерительные клещи

Инновационная концепция, используемая для косвенного измерения переменного тока, происходит от одной из старейших концепций в электронике — магнитной индукции от переменного тока в катушках. В токоизмерительных клещах ферро магнитная катушка содержится внутри петли, которая открывается, чтобы позволить проводу разместиться внутри, затем закрывается, чтобы завершить катушку, точно так же, как трансформатор. Вторичная катушка внутри корпуса счетчика может определять входной ток, считывая генерируемое напряжение через небольшой фиксированный нагрузочный резистор. 

Крупным планом показано, как инженер использует токоизмерительные клещи.

Этот метод намного быстрее и безопаснее, чем обычные линейные приборы. Токовые клещи не находятся на пути электричества, и поэтому не подвергаются воздействию тока, который может разрушить предохранитель. Никакой ток цепи фактически не взаимодействует с прибором. Поскольку цепь не нужно размыкать, чтобы установить токовые клещи, а затем восстанавливать эту цепь после завершения измерений, считывание данных осуществляется намного быстрее.

 Ограничения функций токовых клещей

Хотя эти приборы являются отличным выбором для промышленных установок, у этих счетчиков есть несколько ограничений, которые необходимо соблюдать.

Во-первых, токовые клещи обычно предназначены только для измерения переменного тока таким же образом, как трансформаторы реагируют только на входы переменного тока. В некоторых специальных счетчиках датчик Холла размещается на самом кончике прибора и может измерять также постоянный ток — даже очень малые величины тока. Таким образом, токовые клещи очень удобный инструмент, который стоит иметь в своем наборе.

Этот тип приборов, как правило, не очень хорош для измерения малых переменных токов. Часто точность составляет всего 0,1 ампера, поэтому попытка измерить меньшее значение приведет к показанию на дисплее 0 ампер. Для современных схем светодиодных ламп это может представлять проблему, но в случае двигателей такая точность не требуется. Отсутствие точности также означает, что вы не можете быть уверены в точности измерения, поскольку прибор отображает только интервалы в 0,1 ампера за раз. 

Инженер использует токоизмерительные клещи для измерения силы тока в электрических проводах, вырабатываемого солнечной энергией.

 Следует отметить, что вы можете приобрести «клещи для измерения утечки», которые специально разработаны для измерения очень малых токов, но это не обычный тип промышленных клещей.

Другим ограничением измерения является требование иметь один изолированный проводник для измерения. Поскольку измерение основано на одном чередующемся пути, если обе линии L и N находятся в клещах вместе, направления тока будут компенсировать друг друга, и результат будет 0,0 ампер. Это также относится к измерениям трехфазного тока. Проводники должны быть достаточно разделены, чтобы можно было разместить клещи только вокруг одного провода за раз.

Максимизация потенциала токоизмерительных клещей

Есть несколько способов, с помощью которых можно преодолеть некоторые препятствия, возникающие при измерениях с помощью токоизмерительных клещей.

Если у вас есть измерительный прибор, который не имеет функции токоизмерительных клещей, это не всегда означает, что вам нужно покупать новый измерительный прибор. Существует множество адаптеров или, выряжаясь технически, «преобразователей», которые преобразуют переменный ток, измеряемый клещами, в выходной сигнал в милливольтах. Этот адаптер подключается к обычному мультиметру, а милливольты считываются как амперы. Часто они измеряют как переменный, так и постоянный ток и могут стоить намного дешевле нового измерительного прибора.

Чтобы бороться с недостаточной точностью при малых показаниях тока, можно использовать простой трюк. Как и в обмотке трансформатора, увеличение количества витков провода увеличит напряжение. Если у вас есть небольшой провис провода переменного тока, пропустите его через зажим несколько раз. Показания на дисплее измерителя должны умножаться с каждым витком. Когда будет достигнута подходящая точность, просто разделите показания на количество созданных вами витков, и значение станет читаемым. Для устройств, которые необходимо подключить к розетке, шнур может ограничить вашу возможность разделить проводники. Если вы не хотите аккуратно снять изоляцию с оболочки кабеля и обнажить три провода, это может быть сложно. Однако существуют разветвители линии тока, которые часто выглядят как пластиковая «восьмерка» и размещаются между розеткой и вилкой кабеля. Они позволяют отлично измерять ток с помощью токоизмерительных клещей.

Токоизмерительные клещи — это безопасный и быстрый инструмент для устранения неполадок, особенно для промышленных техников. Они отлично подходят для измерения больших переменных токов, и даже недостаток точности и обычное отсутствие возможности измерения постоянного тока можно решить с помощью правильного выбора адаптеров и измерительных стратегий.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик токовых клещей: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/tokovye-kleshchi

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry