ТОКОВЫЕ КЛЕЩИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ (ЧАСТЬ 1)

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

Что это такое, различные типы приборов и их применение

Токовые клещи — это устройства с обычно с полукруглыми зажимами, которые открываются и зажимаются вокруг электрического проводника для измерения силы тока. Эти приборы очень полезны, поскольку позволяют закрепить пробники вокруг существующего проводника без необходимости отсоединения и перенаправления тестируемых кабелей.

Токовые клещи будут способны считывать величину постоянного тока (DC) и переменного тока (AC), а также фазовый сдвиг и форму волны. В этой статье вы узнаете всё о технологии токовых клещей, областях применения и лучших типах токовых клещей для использования в сложных условиях.

Содержание

Что делают токовые клещи

Точность токовых клещей

Для чего используются токовые клещи?

Как использовать токовые клещи

Как считывать показания токовых клещей?

Различные типы токовых зажимов

Токовые клещи трансформатора тока, токовые пробники

Гибкие токовые пробники

Токовый зажим с открытым контуром

Токовые клещи без сердечника

Измерение постоянного тока с помощью токоизмерительного пробника с зажимами

Принцип работы токоизмерительного пробника с зажимами без сердечника

Эффект Холла и почему он используется в токовых пробниках

Что такое True RMS (истинное среднеквадратическое значение)?

Что делают токовые клещи?

Токовые клещи измеряют электрический ток, протекающий через провод, кабель, шину или другой проводник. Аналоговый выход клещей может быть считан вольтметром, осциллографом, анализатором мощности или DAQ. Это позволяет вам измерять ток в проводнике без необходимости изменять или отсоединять кабель.

Токовые клещи постоянного/переменного тока

Измерение тока

Насколько точны токовые клещи?

Токовые клещи сильно различаются по точности.

Высококачественные токовые клещи могут обеспечивать точность выше одного процента, в то время как менее дорогие токовые клещи имеют точность от пяти до десяти процентов.

Для чего используются токовые клещи?

Токовые клещи отлично подходят для измерения токов в труднодоступных местах. Их часто используют для мониторинга и контроля качества, чтобы убедиться, что ток течёт и имеет правильную величину. Вы можете использовать их для тестирования двигателя, чтобы узнать, какой ток первичный, а также информацию о фазе и форме сигнала для проверки энерго-эффективности. Токовые клещи используются во всех видах приложений, где вы думаете или знаете, что ток реально протекает, но не можете легко отключить или добраться до интересующего вас проводника.

Как использовать токовые клещи?

Токовые клещи имеют шарнир, который позволяет вам открывать эти самые клещи, а затем закрывать их вокруг того, на чем вы хотите измерить ток. Большую часть времени вы имеете возможность измерять ток, протекающий через провод, шину или какой-либо вывод.

Как считывать показания токовых клещей?

Чаще всего для считывания показаний токовых клещей используют осциллограф. Однако если вам нужно только показание постоянного тока или среднеквадратичное значение, можно использовать цифровой вольтметр. Другие приборы, которые могут считывать выходной сигнал, включают АЦП (аналого-цифровой преобразователь), регистратор данных или анализатор мощности.

Измерение переменного/постоянного тока с помощью зажима

Какие существуют типы токовых клещей?

Существует несколько основных типов токовых клещей.

Токовые клещи трансформатора тока, токовые пробники

Эти пассивные трансформаторы обычно используются электриками, чтобы обойти старый метод разрезания провода и вставки измерительных проводов в цепь для измерения тока в линии. Клещи токоизмерительных клещей не должны касаться проводника, чтобы получить показания. Трансформаторы могут измерять только переменный ток и, как правило, являются наименее точными.

Гибкие токовые пробники

Эти зажимы измеряют только переменный ток. Гибкие и легкие измерительные головки используют принцип Роговского и позволяют легко устанавливать их в труднодоступных местах. Токовый зажим Роговского представляет собой катушку без магнитного сердечника. Магнитное поле, создаваемое проводником, индуцирует напряжение, пропорциональное скорости изменения тока. Затем напряжение интегрируется в аналоговую схему для получения напряжения, пропорционального величине тока, что подходит для мультиметров, осциллографов и регистраторов.

Токовый зажим с открытым контуром

Большинство датчиков тока с разомкнутой петлей измеряют как постоянный, так и переменный ток частотой до тысяч герц. Подобно трансформатору тока, токовые клещи с открытым контуром имеют магнитный сердечник, но вместо того, чтобы быть непрерывными, в сердечнике имеется небольшой зазор или «щель». Магнитное поле, создаваемое проводником, концентрируется поперек зазора в сердечнике. Когда магнитное поле (поток) достигает этого небольшого воздушного зазора в сердечнике, то небольшой датчик магнитного поля (часто датчик Холла), расположенный в зазоре, вырабатывает напряжение, пропорциональное магнитному потоку в зазоре, и преобразует его в показания тока. Поскольку в магнитном сердечнике датчика имеется зазор, его иногда называют датчиком тока с зазором в сердечнике.

Токовый зажим с замкнутым контуром

Менее распространенный с токовым зажимом, другой тип датчика тока называется Closed Loop. Они более распространены с датчиками тока, которые имеют фиксированную апертуру и не открываются. Датчик тока с замкнутым контуром имеет вторичную обмотку обратной связи, намотанную вокруг магнитного сердечника. Эта обмотка обратной связи использует измерение магнитного потока внутри сердечника, иногда с помощью датчика Холла, а часто и других типов датчиков, чтобы компенсировать магнитный поток от первичного проводника, так что магнитный поток в сердечнике равен нулю. Датчики тока с замкнутым контуром часто имеют более высокую стабильность, более высокую линейность и более высокую точность по сравнению с датчиками тока с разомкнутым контуром.

Токовые клещи без сердечника

Датчики тока без сердечника, подобные гибкой катушке Роговского, упомянутой выше, вообще не используют сердечник. Вместо этого массив датчиков в токовом зажиме измеряет магнитное поле, создаваемое током, проходящим через проводник в различных точках, вычисляет общее поле и выдает сигнал, пропорциональный току. Поскольку эти датчики не имеют сердечника, токовые зажимы без сердечника обладают многими преимуществами гибкой катушки Роговского, включая гораздо меньший вес, меньшее поперечное сечение, мгновенное восстановление после перегрузки, отсутствие магнитного гистерезиса и устойчивость к суровым условиям.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…

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