Клещи электроизмерительные: назначение, характеристики

Принципиальная схема и конструкция самодельных токоизмерительных клещей для измерения тока, приставка к мультиметру.

Электроизмерительные клещи бывают двух видов – до 1000 В и высоковольтные. В быту применяются клещи до 1000 В. В современных токовых клещах, для удобства пользователей, совместили функции амперметра для измерения переменного тока с другими приборами типа вольтметра, омметра и получился мультиметр с токоизмерительными клещами.

Кроме этого бывают измерительные клещи для постоянного и переменного тока, основанные на эффекте Холла. Если на тонкую полупроводниковую пластину подать электрический ток и при этом она располагается под прямым углом к какому-нибудь магнитному полю, то на концах пластины появляется напряжение. Оно пропорционально напряженности магнитного поля, действующей на пластину.

Клещи электроизмерительные: назначение, характеристики

Использование эффекта Холла позволяет измерять как переменный, так и постоянный ток, так как датчик реагирует только на амплитуду напряженности, а направление поля для него значения не имеет.

Кроме этого, датчик реагирует мгновенно на изменение напряженности. Поэтому он может фиксировать и форму сигнала.

Конструктивно, измерительные клещи, основанные на эффекте Холла, ничем не отличаются от обычных, измеряющих при помощи трансформаторов тока. Для обычного пользователя это все тот же мультиметр.

Клещи электроизмерительные: назначение, характеристики

Необходимость в покупке

Прежде чем рассматривать, как выбрать токовые клещи, необходимо понимать, для чего они. Выполнить измерение протекающего по проводникам переменного либо постоянного тока, при этом, не разрывая электрическую цепь, можно исключительно с их помощью.

Необходимость в покупке

Благодаря этому появляется возможность контролировать потребляемый ток различным оборудованием без предварительной остановки и выполнения продолжительных монтажных работ.

Благодаря подобным особенностям, токовые клещи по праву считаются вторыми по уровню востребованности после известных мультиметров и обязательно должны быть в арсенале каждого мастера.

Необходимость в покупке

Среди наиболее популярных конструкций токовых клещей принято выделять:

  • магнитопровод, выполненный в форме клещей;
  • кнопка для раскрытия магнитного провода;
  • специально разработанный переключатель варианта выполнения измерений;
  • дисплей – для ознакомления с полученными результатами;
  • разъемы для подключения щупов;
  • кнопка, благодаря которой осуществляется фиксация результатов в памяти прибора.
Необходимость в покупке

Справка: в зависимости от выбранной модели конструкция может отличаться между собой.

Необходимость в покупке

Критерии выбора токовых клещей

Клещи должны соответствовать типу проводимой работы, а также окружающей среде, в которой они будут использоваться. Они должны в совершенстве выполнять свою функцию с точки зрения точности и должны быть доступными по цене. Также к спецификации клещей относится точность, качество сборки и возможная устойчивость к атмосферным воздействиям и механическим повреждениям. Среди популярных моделей есть разные виды измерителей. Если вы планируете проводить измерения в сложных условиях окружающей среды, то нужно выбрать прибор, который максимально облегчит нам работу, — например, будет оснащен гибкими клещами или специальной штангой с электрозащитными средствами для крепления, которые позволят измерять силу тока и другие значения в труднодоступных местах. Вопрос о том, сколько стоит хороший девайс, оставим в стороне.

Безопасность

Токоизмерительный прибор – это критически важно звено между источником опасным для жизни и здоровья и вами. Фактически инструмент является продолжением тела при работе с электрическим током.

Выбирая клещи, в первую очередь установите, что категория их безопасности должна соответствовать типу выполняемой работы. Предпочтение лучше отдавать марке приборов, имеющей репутацию надежного и безопасного оборудования. В мире существует только несколько производителей, которые выпускают и испытывают электроизмерительные инструменты, надежность которых превосходит требования международных стандартов.

Ваши токоизмерительные приборы должны быть частью системы безопасности в комплекте со средствами индивидуально защиты (ИСЗ). Убедитесь, что вы сможете свободно работать с клещами в ИСЗ. Нет смысла использовать средства индивидуальной защиты, если для того, чтобы воспользоваться измерительным инструментом, нужно снять какую-то его часть.

Как выбрать токоизмерительные клещи

Измерительные клещи – это устройство для замера показателей переменного тока без разрыва цепи.

При покупке данного измерительного прибора следует обратить внимание на следующие параметры:

  1. Токоизмерительные клещи должны обеспечивать воспроизводимые и точные результаты.
  2. Инструмент должен соответствовать условиям эксплуатации.
  3. Клещи должны полностью обеспечить пользователя безопасность.
  4. Элемент питания должен легко меняться.
  5. Инструмент должен иметь минимально необходимый набор функций

Остановимся на каждом пункте более подробно.

Точность и воспроизводимость результатов

Токоизмерительные клещи должны упрощать рабочий процесс, а не затруднять его. Представьте, вы целый день ищете причину неисправности электрического двигателя, а причина кроется не в устройстве, а в используемом измерительном инструменте. Если вы дорожите своей репутацией, убедитесь, что клещи не затрудняют вашу работу.

Для начала нужно установить, что они показывают истинные среднеквадратические значения. В ином случае, все показания будут искажаться помехами от других источников, к примеру, от флуоресцентных ламп или частотно-регулируемых проводов.

По промышленным стандартам точность токоизмерительных элементов должна составлять 2 процента плюс/минус 5 единиц. Не применяйте клещи с точностью плюс/минус 10 единиц – погрешность их измерений при работе со слабыми токами может удваиваться.

Условия эксплуатации

Убедитесь, что измерительные клещи подходят для работы в условиях, где выполняются замеры. Воспроизводимость и точность результатов показаний прибора в лабораторных условиях – это, конечно, хорошо, но измерения зачастую проводятся в неконтролируемых условиях. Перед покупкой установите, подходит ли токоизмерительный инструмент к вашим условиям работы.

Одной из важнейших функций является фильтр низких частот, который устраняет помехи от других устройств, влияющих на точность замеров.

Читайте также:  5 лучших перфораторов с aliexpress рейтинг 2020

Не рекомендуется приобретать клещи, которые предназначены для эксплуатации только в закрытых помещениях или при минимально температуре среды не ниже 15 Фарадей, если вы планируете их использовать и вне помещения.

Если инструмент не предназначен для работы вне помещения, то его показания вероятней всего будут неточными.

Проверьте клещи на прочность. Они должны показывать точные значения даже после многократного отгибания проводов, тряски при транспортировке или падения на пол.

Как выбрать токоизмерительные клещи

Безопасность

Токоизмерительный прибор – это критически важно звено между источником опасным для жизни и здоровья и вами. Фактически инструмент является продолжением тела при работе с электрическим током.

Выбирая клещи, в первую очередь установите, что категория их безопасности должна соответствовать типу выполняемой работы.

Предпочтение лучше отдавать марке приборов, имеющей репутацию надежного и безопасного оборудования.

В мире существует только несколько производителей, которые выпускают и испытывают электроизмерительные инструменты, надежность которых превосходит требования международных стандартов.

Ваши токоизмерительные приборы должны быть частью системы безопасности в комплекте со средствами индивидуально защиты (ИСЗ). Убедитесь, что вы сможете свободно работать с клещами в ИСЗ. Нет смысла использовать средства индивидуальной защиты, если для того, чтобы воспользоваться измерительным инструментом, нужно снять какую-то его часть.

Замена элементов питания

Токоизмерительные клещи применяются для диагностики важного электрооборудования и отключение питания инструмента, в момент измерения, может подвергнуть риску вас и ваших коллег. В лучшем случае вы потеряете драгоценное рабочее время.

Большинство моделей клещей работают на двух батарейках типа АА. Их запаса хватает на 150 часов. Предпочтение нужно отдавать стандартным щелочным батарейкам. В таком случае вам не придется ожидать, когда элементы питания перезарядятся, просто вставьте новые батарейки и работайте дальше.

Функции прибора

Сейчас на рынке можно приобрети клещи практически с любой функцией, но чем больше приборов строено в инструмент, тем сложнее им пользоваться. Не ищите измерительное устройство с максимальным набором функций – определитесь с нужными для вашей работы, без всякой дополнительной ерунды. Кроме того, стоят многофункциональные клещи значительно дороже.

Набор функций зависит от типа работ. Однако нужно помнить о таких пунктах:

  1. Пусковой бросок. Эта функция является обязательной при работе с приводами и электрическими двигателями. Она позволяет замерить точность высоких бросков тока при запуске двигателя. Функция будет очень полезна при диагностике ложного срабатывания защиты от избыточного электротока. Она позволяет отследить броски тока на всех промежутках включения оборудования.
  2. Дисплей с автовыбором диапазона. Отображение показателей в нужном диапазоне позволит значительно сэкономить время.
  3. Большой дисплей с функцией подсветки. Подсветка экрана и широкий угол обзора – это незаменимые функции в арсенале.

Меры безопасности при работе

Взаимодействие с любыми приборами, контактирующими с электричеством, требует соблюдения некоторых мер безопасности. Не являются исключением и рассматриваемые клещи. Во время активных действий, проводимых ими, запрещается:

  • при их подключении к токоведущим элементам дотрагиваться до открытых разъемов;
  • при работе под напряжением измерять сопротивление;
  • переключать диапазоны при нахождении проводника в инструменте;
  • превышать максимумы перегрузочной способности инструмента для некоторого диапазона.
Меры безопасности при работе

С профессиональным инструментом в электроустановках с напряжением выше 1000 В работу проводят 2 работника: 1 с III группой и 1 — с IV.

Читайте также:  Бетономешалка своими руками из стиральной машины

Измерение токовыми клещами

Существует несколько методов измерения протекающего через проводник тока.

Измерение тока, протекающего по одному проводнику

Это наиболее распространенный способ измерения. Проводник заводится в магнитопроводные клещи, которые располагаются под прямым углом к плоскости проводника. На приборе выставляется требуемый диапазон измерения. Величина измеренного тока будет выведена на экран прибора.

Одновременное измерение тока, протекающего по нескольким проводникам

Если в магнитопровод токовых клещей завести сразу несколько проводников, то прибор измеряет разностную величину протекающего по ним тока. Например, если для сети 220 В производить одновременное измерение тока на «фазе» и «нуле» одной цепи, то прибор покажет ток утечки в нагрузке.

Усиление слабых сигналов

Для измерения малых величин тока допускается усиливать подаваемый на датчик сигнал за счет намотки проводника на магнитопровод прибора. При этом реальное значение протекающего по нему тока определяется путем деления полученного на индикации прибора значения тока на количество сделанных проводом витков.

Токовые клещи с цифровой индикацией

Большинство современных приборов выпускаются с микроконтроллерной системой обработки сигналов, это позволяет упростить считывания показаний прибора, использовать автоматическую калибровку диапазона измерения, организовать запись измеренной величины тока в память прибора.

Достоинства:

  • прост в обращении.

Недостатки:

  • низкая точность измерения тока, отличающегося по форме от синусоиды.

Токовые клещи для подключения к мультиметрам и осциллографам

Данная разновидность измерительных приборов используется для расширения возможностей уже имеющихся приборов (мультиметров, осциллографов и т. д.). Основной их особенностью является отсутствие на корпусе прибора индикации измеряемого сигнала.

Принцип работы и особенности токовых клещей

Прежде всего, давайте вспомним некоторые моменты из школьного курса физики. Как известно, вокруг проводника, по которому протекает электрический ток, образуется электромагнитное поле, сила которого будет находиться в прямой пропорциональной зависимости от величины текущего тока.

Переменный ток будет образовывать вокруг проводника переменное электромагнитное поле, и если провести аналогию с обычным трансформатором, то поместив рядом с таким проводником катушку, в ней будет индуцироваться переменное напряжение, величина которого будет зависеть от интенсивности поля, т.е., от силы тока текущего по проводнику.

Именно этот принцип и лежит в основе работы всех токовых клещей, а странный элемент в их конструкции – своеобразный виток, является не чем иным, как вторичной катушкой трансформатора, в свою очередь, первичной выступает проводник, в котором мы будем измерять силу тока.

Т.е., хотя клещи для постоянного тока и существуют, но в режиме измерения постоянных токов включать их необходимо по классическому сценарию.