Принцип работы токоизмерительных клещей: Принцип работы токовых клещей и чем они отличаются

Принцип работы токовых клещей и чем они отличаются

Принцип работы токовых клещей и их разновидности

Рубрики статей

• Все
• Новости и новинки
• Новости компании
• Обзоры продукции

Отредактировано: 01.07.2022

Как следует из названия, токоизмерительные клещи являются идеальным измерительным прибором для измерения электрических токов. Двумя их основными преимуществами являются, с одной стороны, бесконтактное измерение тока, а с другой стороны, удобство измерения, поскольку для этого не нужно разъединять цепь. Бесконтактное взаимодействие особенно выгодно с точки зрения безопасности, поскольку можно измерять изолированные проводники, и нет необходимости контактировать с оголенным металлическим проводником.

Большинство токовых клещей также имеют некоторые функции классического мультиметра, такие как измерение напряжения и сопротивления.

Для этого токоизмерительные клещи имеют соответствующие гнезда для щупов.

Как правило, токоизмерительные клещи состоят из следующих компонентов:

1. Зажим для токоизмерительных клещей
2. Дисплей для считывания измеренного значения
3. Ручки: выбор различных функций в зависимости от модели.
4. Поворотный переключатель: для выбора измеряемой величины
5. Гнезда: для подключения измерительных щупов
6. Два измерительных щупа (красный и черный), кабели которых вставлены в разъемы, устанавливают токопроводящую связь от прибора к объекту контроля (только для измерения напряжения и сопротивления).

ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенные здесь пояснения предназначены для иллюстрации и понимания устройства. Они не заменяют углубленного обучения технике безопасности при проведении электрических измерений.

Процесс измерения

На данный момент мы будем иметь дело только с измерением тока с помощью измерительных клещей. Измерения напряжения и сопротивления работают с токоизмерительными клещами так же, как и с классическими мультиметрами.

Измерение тока, советы и рекомендации

Измерить ток с помощью амперметрических клещей очень просто: сначала вы используете поворотный переключатель, чтобы выбрать, будет ли измеряться постоянный или переменный ток. Затем вы открываете плоскогубцы с помощью рычага и вкладываете кабель, по которому проходит измеряемый ток.

При измерении постоянного тока на дисплее отображается значение постоянного тока, при измерении переменного тока — действующее значение тока. При измерении переменного тока также необходимо учитывать, что зажимом может быть охвачен только один проводник. Если включены прямой и обратный проводники (как в обычном кабеле с бытовой розеткой), то магнитные поля компенсируют друг друга, и отображается I = 0 A.

Если необходимо измерить малый ток, проводник можно несколько раз обернуть вокруг зажима. Это умножает текущие показания в соответствии с количеством обмоток. Чтобы получить правильное показание, вы должны разделить отображаемое значение на количество обмоток.

Диапазоны измерения

В основном токоизмерительные клещи используются для измерения больших токов. Типичный цифровой мультиметр обычно может измерять ток с уровнем тока I = 10 А в течение максимум 30 секунд, иначе прибор может выйти из строя. С другой стороны, с помощью таких клещей можно постоянно измерять значительно более высокие токи. Типичные максимальные измеренные значения составляют до 600 А. С некоторыми устройствами возможны измерения даже в четырехзначном диапазоне ампер. Максимальное измеренное значение всегда указывается непосредственно на устройстве.

Как работают токоизмерительные клещи

Есть в основном два типа токоизмерительных клещей. Это клещи переменного тока (клещи Дитце) и универсальные токовые клещи. Характерным компонентом обоих типов является магнитомягкий сердечник, который можно открыть, как плоскогубцами, и через него можно пропустить проводник с измеряемым током. Магнитное поле, вызванное током, направляется в этом сердечнике.

Клещи для переменного тока

Токоизмерительные клещи переменного тока основаны на принципе трансформатора. Проводник, по которому проходит измеряемый ток, представляет собой обмотку, это первичная обмотка трансформатора. Переменное магнитное поле «улавливается» и направляется сердечником, который соответствует сердечнику трансформатора. Магнитное поле движется по кольцу в сердечнике. В зависимости от частоты измеряемого переменного тока переменное магнитное поле в сердечнике также соответственно часто меняет направление своего течения. Со стороны корпуса, вокруг сердечника, намотано большое количество обмоток, они представляют собой вторичную обмотку трансформатора, в которой за счет переменного магнитного поля индуцируется напряжение. Измеряемый ток увеличивается на отношение «числа витков первичной обмотки» к «числу витков вторичной обмотки». Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, затем оценивается электроникой устройства, преобразуется в соответствующее значение тока и отображается.

Универсальные токоизмерительные клещи

С помощью универсальных токоизмерительных клещей можно измерять как постоянный, так и переменный ток. Как и в клещах для измерения переменного тока, магнитное поле направляется в железный сердечник. Однако при постоянном токе переменного магнитного поля нет, поэтому «дальнейшая обработка» поля отличается от принципов измерения устройствами предыдущего типа. Для этого используется так называемый эффект Холла. Датчик Холла расположен в воздушном зазоре со стороны корпуса железного сердечника. Это позволяет обнаруживать и статические магнитные поля, например поля, генерируемые постоянным током. Датчик Холла выдает напряжение, пропорциональное магнитному полю. Чаще всего используют несколько датчиков Холла, обычно три, чтобы иметь возможность измерять среднее значение. Однако это напряжение очень низкое и усиливается оценочной электроникой, а затем обрабатывается таким образом, чтобы его можно было преобразовать в соответствующее значение измерения тока и отобразить.

Заключение

Несмотря на некоторые явные достоинства, токоизмерительные клещи не являются на 100% точными измерительными приборами. Всякий раз, когда требуется точное значение тока или напряжения, они достигают своих пределов, для этого лучше воспользоваться амперметром и вольтметром. Класс точности второй или третий, в зависимости от того какая модель используется. Токоизмерительные клещи также следует использовать с осторожностью, когда поблизости находятся другие сильные магнитные поля, например другие кабели.

Если стоит выбор, где купить токовые клещи, выбирайте надёжного поставщика. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.

Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.

---

Рекомендуемые статьи

Виды гофрированных труб

21

October

2015

Краткое содержание:

1. Отрицательные и положительные качества
2. Что необходимо знать при прокладке труб для электросетей

Из статьи вы узнаете о качествах гофрированных труб и о необходимую информацию для прокладки.

Открыть

Как охлаждать серверные стойки и шкафы

05

March

2021

Тепло — это форма «бесполезной» энергии, которая возникает в результате работы оборудования в типичном ИТ-сервере. В серверной комнате или в центре обработки данных управление «нагревом» и поддержание охлаждения серверных стоек является такой же важной проблемой, как и обеспечение защиты серверов от сбоев в электросети. 

Открыть

Устройство электрических сетей

04

May

2016

Краткое содержание:

1. Автоматические выключатели тока
2. Установочные коробки

Из статьи вы узнаете о электрических сетях, автоматике и специальных установочных коробок.

Открыть

Оптические патч-корды

03

November

2015

Оптоволоконный патч-корд – отрезок кабеля, на обеих сторонах которого находятся оптические коннекторы. Это обязательный элемент структурированной кабельной системы, соединяющий между собой два устройства. 

Открыть

Предназначение коммутационных настенных шкафов

31

January

2017

Краткое содержание:

1. Что нужно знать при выборе шкафа
2. Разновидности настенных шкафов
3. Размерность шкафов

Статья поможет вам узнать о настенных шкафах, какими они бывают и как выбрать необходимый.

Открыть

Компания D-Link представляет новый маршрутизатор

14

December

2021

Компания D-Link представляет новый гигабитный Wi-Fi 6 маршрутизатор AX1500 DIR-X1530.

Открыть

Рекомендуемые товары

UNI-T UT201 Токовые клещи

Артикул: 13-0000

Цена: 2 899,00 ₽

От 25 000 ₽ 2 116,27 ₽

От 100 000 ₽ 2 029,30 ₽

MASTECH M266F Токовые клещи

Артикул: 13-1304

Цена: 2 175,00 ₽

От 25 000 ₽ 1 674,75 ₽

От 100 000 ₽ 1 522,50 ₽

Клещи токовые цифровые MS2016S Expert EKF In-180702-pc2016S

Клещи токовые цифровые MS2016S Expert EKF In-180702-pc2016S

Артикул: In-180702-pc2016S

Цена: 4 427,28 ₽

От 25 000 ₽ 4 427,28 ₽

От 100 000 ₽ 4 427,28 ₽

Токоизмерительные клещи.

Устройство и виды. Как выбрать

Токоизмерительные клещи служат для измерения электрических параметров цепи питания в виде фазового угла, мощности, напряжения или тока, без нарушения функционирования цепи и без ее разрыва.

Большую популярность получили токоизмерительные клещи, которые являются клещевыми амперметрами для измерения переменного тока. Они предназначены для оперативного замера тока в проводе без вывода из работы и без разрыва цепи. Электроизмерительные клещи используются в электроустановках до 10000 вольт.

Простая модель токоизмерительных клещей функционирует по принципу трансформатора тока с одним витком. Его первичная обмотка – это измеряемый провод или шина. Вторичная обмотка, которая имеет много витков, и подключенная к амперметру, выполнена на разъемном сердечнике.

а) – простые клещи с применением 1-виткового трансформатора.
б) – клещи с выпрямителем и 1-витковым трансформатором.

1. Измеряемый провод.
2. Разъемный сердечник.
3. Вторичная обмотка.
4. Выпрямитель.
5. Измерительная рамка.
6. Шунтирующее сопротивление.
7. Переключатель режимов.
8. Рычаг.

Токоизмерительные клещи состоят из трех основных элементов:

• Рабочая часть: прибор для измерения, обмотки трансформатора, магнитопровод.
• Изолирующая часть: от упора рукоятки до рабочей части.
• Рукоятки: от края клещей до упора.

Для охватывания измеряемого проводника сердечник магнитопровода может раскрываться по аналогии с простыми клещами, при приложении усилия руки на изолированные ручки клещей.

Переменный ток протекает по измеряемому проводнику, который охвачен разъемным магнитопроводом. При этом ток образует в магнитопроводе магнитный поток, который создает электродвижущую силу во вторичной обмотке измерительных клещей. При воздействии ЭДС во вторичной обмотке возникает ток, измеряемый амперметром, находящемся в измерительных клещах.

Измерительные устройства современного образца работают по схеме, включающей в себя трансформатор тока с мостом выпрямления. При этом выход вторичной обмотки подключается к электроизмерительному устройству посредством набора шунтов.

Разновидности

Токоизмерительные клещи разделяют на два типа по рабочему напряжению и устройству:

• В электроустановках до 1 кВ, одноручные.

• В электроустановках 2-10 кВ, двуручные.

 

Одноручные электроизмерительные клещи в своей конструкции объединили рукоятку с изолирующей частью. Магнитопровод раскрывается при помощи специального нажимного рычага. Одноручные измерительные клещи до 1 кВ могут быть различных размеров, и не имеют определенных размерных нормативов. Пользоваться такими клещами можно одной рукой.

Двуручные измерительные клещи для электроустановок от 2 до 10000 вольт имеют размер изолированной части не меньше 38 см, ручек свыше 13 см. Конструкция таких клещей предусматривает пользование клещами с помощью двух рук.

По типу индикатора токоизмерительные клещи разделяются на:

• Аналоговые. Имеют стрелочный дисплей со шкалой.

• Цифровые. Оснащены жидкокристаллическим экраном.

Стрелочные (аналоговые) измерительные устройства еще не потеряли свою популярность, несмотря на широкое распространение цифровых приборов. Их преимуществом перед цифровыми устройствами является отсутствие необходимости источника питания для работы.

Чтобы измерить ток запуска, намного удобнее использовать аналоговые клещи, так как они очень быстро реагируют на резкую смену значения электрического тока. По удобству выдачи результата измерения аналоговые клещи намного уступают цифровым устройствам, так как измеряемая величина может быть определена только по градуированной шкале.

Цифровые измерительные устройства наиболее удобны в применении, так как результаты замеров показываются на экране в цифровой форме. Их недостатком является необходимость вспомогательного источника питания в виде аккумуляторов или батареек, а также увеличение погрешности измерений при разряде источника питания и электромагнитных помехах.

По виду измеряемого параметра цепи электроизмерительные клещи разделяют на:

• Фазометры.
• Ваттметры.
• Ампервольтметры.
• Амперметры.
• Мегаомметры.

Фазометрами называются приборы, способные измерить угол сдвига фаз в трехфазной электрической сети при работе электрооборудования. Другими словами, этот параметр называют коэффициентом мощности. Фазометры бывают цифровыми, электродинамическими.

Ваттметры, выполненные в виде измерительных клещей, служат для измерения параметров 3-фазных и 1-фазных сетей бесконтактным способом: реактивной и активной мощности. Чаще всего такие приборы выполняют в виде универсального устройства, позволяющего измерять и другие параметры.

Ампервольтметры и амперметры в устройстве электроизмерительных клещей функционируют аналогично другим видам клещей. Они измеряют параметры тока, напряжения в некоторой цепи, либо несколько параметров одновременно.

Мегаомметры. Чаще всего токоизмерительные клещи комбинируют совместно с мегаомметром для возможности измерения сопротивления различных участков цепи, а также изоляции. Это дает возможность электромонтеру контролировать многие параметры электробезопасности оборудования, применяя только электроизмерительные клещи. Для измерения сопротивления в конструкции предусмотрены дополнительные выводы контрольных проводников.

Некоторые виды измерительных клещей оснащены датчиком Холла. Это сделано для возможности измерения параметров постоянного тока, который не трансформируется, в отличие от переменного тока. Схема работы таких клещей изображена на рисунке.

1 — Магнитопровод
2 — Проводник
3 — Датчик Холла
4 — Компенсационная катушка

Рекомендации по выбору

При приобретении электроизмерительных клещей не следует стремиться к покупке очень дорогостоящей модели, с встроенными множественными функциями, назначение которых вам даже неизвестно. Для применения в бытовых условиях достаточно приобрести недорогой прибор, который кроме определения параметров тока сможет прозвонить цепь, измерить напряжение, сопротивление.

Однако не стоит слишком экономить, так как при выборе дешевых устройств можно нарваться на китайскую низкокачественную подделку, вместо добротных измерительных клещей. Такое устройство будет иметь большую погрешность и низкое качество сборки. Их можно отличить по некачественному пластику с неприятным запахом, неаккуратной сборке корпуса со щелями, и по малой цене устройства.

Рекомендации и правила пользования

Особенностью такого типа электроизмерительных устройств является разъемный вид магнитопровода. Его обхват открывается при нажатии на подпружиненную рукоятку, либо кнопку, в зависимости от конструкции клещей.

После этого, удерживая токоизмерительные клещи в разомкнутом виде, подносят их к проводнику таким образом, чтобы он оказался внутри кольца магнитопровода.

Необходимо знать, если в измерительный проем поместить несколько проводников с протекающим током, то результатом измерения будет общая сумма всех токов. Если это однофазная сеть, то ток измеряют на одном проводе. При помещении в измеряемую зону сразу двух проводов однофазной сети (фазы и ноля) прибор покажет нулевое значение. Такая же ситуация произойдет, если измерять сразу три фазы. Поэтому необходимо убедиться в отсутствии лишних проводников в электроизмерительных клещах перед замыканием магнитопровода. Затем рукоятку опускают и кольцо замыкается.

Поворотный указатель устанавливают в положение включения прибора (в нашем случае «АСА»). В различных конструкциях устройств обозначение может иметь отличия. Поэтому перед применением прибора, сначала необходимо ознакомиться с инструкцией, и только потом включать его.

На цифровом индикаторе или стрелочном экране должна отобразиться величина измеряемого параметра проводника.

Независимо от типа устройства, применять его нужно с особой аккуратностью при проталкивании магнитопровода сквозь пучок проводов. При измерениях оголенных токоведущих частей и при напряжении выше 1 кВ необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками.

Для высоковольтных измерений используют токоизмерительные клещи с длинными ручками более 38 см до измеряемого проводника.

Современные исполнения измерительных клещей способны кроме измерения параметров тока, измерить различные другие показатели: активное сопротивление, переменное напряжение, постоянное напряжение. Цифровые устройства также могут оснащаться функцией проверки диодов и транзисторов, прозвонки зуммером.

Измерение других параметров осуществляется аналогично работе с мультитестером. Достаточно подключить контрольные щупы к определенным гнездам, настроить режим измерения и произвести замер.

Несмотря на достаточную точность измерения, измерительные клещи цифрового вида не всегда позволяют получить данные с высокой точностью при измерении малых токов. Такую задачу по возможности можно решить следующим способом. Измеряемый проводник необходимо обмотать вокруг магнитопровода несколькими витками. Измерить параметр и разделить его величину на число витков провода.

Если при измерении цифровым устройством на дисплее изображается «1», то это говорит о том, что величина параметра в цепи выше установленного в приборе предела. Поэтому необходимо настроить соответствующим переключателем более высокую границу измерения.

Способы измерения тока

Используют два способа определения параметров электрического тока в цепи. К первому способу можно отнести прямое измерение, а ко второму способу – индуктивное или непрямое измерение тока.

Прямой способ

Прямое измерение тока осуществляется простым амперметром при подключении его в разрыв цепи электрического тока. Такой способ ток непосредственно протекает через амперметр. В итоге на дисплее прибора показывается действительная величина измеряемого параметра.

К достоинствам прямого измерения можно отнести:

• Точность измерений, которая зависит от класса и качества прибора.
• Простота и легкость выполнения измерений.

К недостаткам этого способа относятся:

• Нет возможности производить замеры очень больших величин токов из-за конструктивных особенностей.
• Один прибор может производить измерения только в подключенной к нему цепи.
• Невозможно измерить параметры цепи без ее разрыва.

Непрямой способ

Таким способом пользуются при применении токоизмерительных клещей или трансформаторов тока, с которыми можно подключить амперметры, однако они могут измерить только вторичный ток трансформатора.

Токоизмерительные клещи работают по принципу трансформатора тока. Роль первичной обмотки играет измеряемый проводник, а вторичной обмоткой выступают сами клещи.

Преимуществами индуктивного способа являются:

• Мобильность измерений.
• Возможность производить замеры без разрыва цепи.
• Можно измерить большую величину тока, в отличие от прямого способа.
• Безопасность.

К недостаткам индуктивного способа относятся:

• Большая погрешность измерений при малых измеряемых параметрах.
• Невозможность проведения измерения в труднодоступных местах.

Похожие темы:

• Фазометры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности
• Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение
• Ваттметры. Виды и применение. Работа. Примеры и параметры
• Инструмент для электрика. Приборы и вспомогательный инструмент
• Индикаторные отвертки. Виды и устройство. Принцип действия

Что это такое, различные типы и области применения

Токоизмерительные клещи представляют собой устройства с зажимами, которые открываются и зажимают электрический проводник для измерения тока. Они очень полезны, поскольку позволяют закреплять пробник вокруг существующего проводника без необходимости отсоединения и повторной прокладки кабелей.

Токоизмерительные клещи считывают величину постоянного тока (DC) и переменного тока (AC), а также фазовый сдвиг и форму сигнала. В этой статье вы узнаете все тонкости технологии токовых клещей, области применения и лучшие типы токоизмерительных клещей для использования в сложных условиях.

Содержание

• Что делают токоизмерительные клещи
• Токовые клещи Точность
• Для чего используются токоизмерительные клещи?
• Как пользоваться токоизмерительными клещами
• Как вы читаете токовые клещи?
• Различные типы токоизмерительных клещей
  • Токоизмерительные клещи трансформатора тока
  • Гибкие датчики тока
  • Токоизмерительные клещи с разомкнутым контуром
  • Токоизмерительные клещи без сердечника
• Измерение постоянного тока токоизмерительными клещами
• Принцип работы токовых клещей без сердечника
• Эффект Холла и почему он используется в Current Probes
• Что такое истинное среднеквадратичное значение?
• Токоизмерительные клещи GMW Associates

Что делают токовые клещи?

Токоизмерительные клещи измеряют электрический ток, протекающий по проводу, кабелю, шине или другому проводнику. Аналоговый выход клещей может быть считан вольтметром, осциллографом, анализатором мощности или DAQ. Он позволяет измерять ток в проводнике без необходимости переделывать или отсоединять кабель.

Клещи для измерения постоянного/переменного тока

Подробнее

Насколько точны токоизмерительные клещи?

Токоизмерительные клещи различаются по точности.

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

Для чего используются токоизмерительные клещи?

Токоизмерительные клещи отлично подходят для измерения токов в труднодоступных местах. Они часто используются для мониторинга и контроля качества, чтобы гарантировать, что ток течет и течет с правильной величиной. Вы можете использовать их для тестирования двигателя, чтобы узнать, каков первичный ток, а также информацию о фазе и форме волны для проверки энергоэффективности. Токоизмерительные клещи используются во всех видах приложений, где вы думаете или знаете, что ток течет, но не можете легко отключить или добраться до проводника.

Как пользоваться токоизмерительными клещами?

Токоизмерительные клещи имеют шарнир, который позволяет открывать клещи, а затем снова закрывать их вокруг всего, на чем вы хотите измерить ток. Большую часть времени вы будете измерять ток, протекающий по проводу, шине или какому-либо проводу.

 

Как считывать токовые клещи?

Чаще всего люди используют для считывания токовых клещей осциллограф. Однако, если вам нужны только показания постоянного тока или среднеквадратичного значения, вы можете использовать цифровой вольтметр. Другие инструменты, которые могут считывать выходные данные, включают АЦП (аналогово-цифровой преобразователь), регистратор данных или анализатор мощности.

 

Измерение переменного/постоянного тока на зажимах

Подробнее

Какие существуют типы токоизмерительных клещей?

Существует несколько основных типов токоизмерительных клещей.

Датчики тока с зажимом трансформатора тока

Эти пассивные трансформаторы обычно используются электриками для обхода старого метода разрезания провода и вставки измерительных проводов в цепь для измерения тока в линии. Челюсти токоизмерительных клещей не должны касаться проводника, чтобы получить показания. Трансформаторы могут измерять только переменный ток и, как правило, наименее точны.

Гибкие датчики тока

Эти клещи измеряют только переменный ток. Гибкие и легкие измерительные головки используют принцип Роговского и позволяют легко устанавливать их в труднодоступных местах. Токовые клещи Роговского представляют 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, подходящего для мультиметров, осциллографов и записывающих устройств.

Токоизмерительные клещи с разомкнутым контуром

Большинство токовых пробников с разомкнутым контуром измеряют как постоянный, так и переменный ток частотой до 1000 Гц.

Подобно трансформатору тока, токовые клещи с разомкнутым контуром имеют магнитный сердечник, но вместо того, чтобы быть сплошными, в сердечнике имеется небольшой зазор или «щель». Магнитное поле, создаваемое проводником, сосредоточено в зазоре в сердечнике. Когда магнитное поле (поток) подходит к этому небольшому воздушному зазору в сердечнике, небольшой датчик магнитного поля (часто датчик Холла), расположенный в зазоре, создает напряжение, пропорциональное магнитному потоку в зазоре, и переводит его в ток чтение. Поскольку в магнитном сердечнике датчика имеется зазор, его иногда называют датчиком тока с зазором в сердечнике.

Токоизмерительные клещи с замкнутым контуром

Другой тип токоизмерительных клещей встречается реже, но называется замкнутым контуром. Они чаще встречаются с датчиками тока, которые имеют фиксированную апертуру и не открываются.

Датчик тока с обратной связью имеет вторичную обмотку обратной связи, намотанную вокруг магнитного сердечника. В этой обмотке обратной связи используется измерение магнитного потока внутри сердечника, иногда с помощью датчика Холла, а часто и других типов датчиков, чтобы нейтрализовать магнитный поток от первичного проводника, чтобы магнитный поток в сердечнике был 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.

Токоизмерительные клещи без сердечника

Датчики тока без сердечника, аналогичные упомянутой выше гибкой катушке Роговского, вообще не используют сердечник. Вместо этого массив датчиков в токовых клещах измеряет магнитное поле, создаваемое током, проходящим через проводник в различных точках, вычисляет общее поле и выдает сигнал, пропорциональный току. Поскольку токовые клещи без сердечника не имеют сердечника, они обладают многими преимуществами гибкой катушки Роговского, включая гораздо меньший вес, более тонкое поперечное сечение, мгновенное восстановление после перегрузки, отсутствие магнитного гистерезиса и устойчивость к суровым условиям окружающей среды.

Можно ли измерять постоянный ток с помощью токоизмерительных клещей?

Это будет зависеть от используемой технологии. Если вы используете токоизмерительные клещи с катушкой Роговского или пассивным трансформатором, вы не сможете измерить постоянный ток. Однако, если вы используете технологию эффекта Холла или другой магнитный датчик с откликом на постоянный ток, эти клещи будут измерять постоянный ток. Если вам нужно измерить постоянный ток, всегда сначала дважды проверяйте характеристики ваших токовых клещей.

Каков принцип работы токоизмерительных клещей без сердечника?

В токоизмерительных датчиках без сердечника используется множество магнитных датчиков (часто, но не всегда, на эффекте Холла), расположенных по окружности токоизмерительного преобразователя без сердечника. Каждый датчик магнитного поля измеряет поле, создаваемое проводником с током. Общее магнитное поле рассчитывается по отдельным датчикам и преобразуется в выходной сигнал напряжения. Токовый пробник без сердечника не является ни разомкнутым, ни замкнутым контуром — это нечто иное.

Недостатком отсутствия магнитного сердечника является чувствительность при измерении очень малых токов. Преимущества отсутствия магнитопровода — меньший вес, более доступная стоимость, и вы не можете насытить его. У вас не будет проблем с прохождением через пробник слишком большого тока и его повреждением, как в случае с токоизмерительными клещами с магнитным сердечником.

Что такое эффект Холла и почему он используется в датчиках тока?

Эффект Холла был открыт Эдвином Холлом в 1879 году. Он изучал детали взаимодействия между магнитами и электрическим током. Холл хотел знать, взаимодействуют ли магнитные поля с проводниками или с самим электрическим током.

Сегодня устройства на эффекте Холла используются многими миллионами людей в промышленных процессах. Большинство применений устройств на эффекте Холла сосредоточено на измерении магнитного поля. По сути, это бесконтактное измерение магнитного поля.

Одним из больших преимуществ измерения тока с помощью технологии эффекта Холла является то, что он может быть частью интегральной схемы. В результате он очень мал и очень недорог в производстве.

Токоизмерительные клещи какого типа используют магнитное поле вокруг проводника с током для измерения тока?

Устройство постоянного тока без сердечника, как описано выше. Главное, что следует учитывать при использовании токоизмерительных клещей этого типа, — это конструктивные и инженерные преимущества для их предполагаемого применения. Они оптимизированы для более высоких токов. С устройством без сердечника вы можете измерять 16 000 ампер с той же площадью основания, что и для измерения 200 ампер. Для измерения силы тока с помощью зажима с магнитным сердечником потребуется очень тяжелое устройство, которое может весить 20 фунтов вместо нескольких унций.

Что такое измерение истинного среднеквадратичного значения на токоизмерительном датчике?

Истинное среднеквадратичное значение означает, что измеряется переменный ток. То, что вы ищете, это значение среднеквадратичного тока. Возьмем, к примеру, частоту сети 60 Гц, которая является типичной для жилых домов. Вы знаете, что частота фиксирована. То, что вы хотите знать, это просто ценность этого. В итоге вы получаете выход постоянного тока для входа переменного тока. RMS — это скорее среднее значение. Это полезно, если ваша цель состоит в том, чтобы просто узнать, какой ток в линии, и не заботиться о фактическом частотном содержании.

Какой прибор используется для измерения переменного и постоянного тока?

Токоизмерительные датчики постоянного и переменного тока без сердечника подходят как для постоянного, так и для переменного тока. Измеряемая частота обычно составляет десятки килогерц. Вопрос в том, что вы конкретно ищете? Как мы только что обсуждали, среднеквадратичное значение тока дает вам больше среднего, или вы ищете ток в любой момент времени?

Переменный и постоянный ток

Калибровка преобразователя

Подробнее

Сколько проводов можно зажать токоизмерительными клещами одновременно?

Короткий ответ: «Столько, сколько поместится!»

Настоящий вопрос заключается в том, чтобы спросить, почему вы хотите зажать щуп вокруг нескольких проводов. Помните, что зажим будет измерять все через отверстие. Поэтому, если вы пропустите два провода через зажим, он будет измерять сумму обоих. Он не будет различать несколько проводов. Если вы подключите два провода, по которым течет ток в противоположных направлениях, разница будет устранена.

Например, если у вас есть два провода, которые должны показывать одинаковый ток, но один из них неисправен, вы можете увидеть разницу между ними.

В некоторой степени это связано с тем, что если один провод намотать на зажим, и вы пропустите два витка через зажим, он будет измерять оба витка, удваивая чувствительность

Допустим, у вас есть пучок кабелей, и вы хотите измерить только один. Вы можете надеть губки зажима на этот один кабель, оставив все остальные кабели снаружи губок, и получить измерение этого единственного кабеля. Все внешнее отвергается. Таким образом, вы можете различать несколько проводов в пучке, имея достаточно маленький зажим в этом пространстве между отдельными проводами или вокруг шины в узком месте.

Что следует учитывать при покупке токоизмерительных клещей

Первое, что вам нужно определить, это тип тока, который вы измеряете. Вы измеряете постоянный ток, переменный ток или оба? Насколько большой первичный проводник вам нужен для обходного пути? Это кабельный жгут или очень тонкий провод? Если вы измеряете переменный ток, вам необходимо определить частоту (или длину импульса, если сигнал не повторяется), которого необходимо достичь. В доме ваша частота переменного тока будет 50 или 60 Гц. Если вы тестируете двигатели, вам понадобится много гармоник и частота в килогерцах. Вы также примете во внимание точность и разрешение. Наконец, следует учитывать вес, размер и условия эксплуатации — подумайте о температуре, вибрации, воде и пыли.

Диапазоны измерения и конструкция токоизмерительных клещей

Многие токоизмерительные клещи имеют апертуру в один дюйм. Эти обычные зажимы могут измерять от 10 до нескольких сотен ампер. Существуют также более крупные, менее распространенные токоизмерительные клещи, которые имеют апертуру до шести дюймов, сохраняя при этом легкий вес. Эти токоизмерительные клещи способны измерять от 250 ампер до 20 килоампер.

Токоизмерительные клещи GMW Associates

GMW Associates предлагает широкий выбор токоизмерительных клещей и датчиков как для промышленных, так и для лабораторных применений. Зажимы чрезвычайно легкие, устойчивы к вибрации, пыли и брызгам и стоят значительно меньше, чем альтернативные измерительные устройства, такие как пробники осциллографа.

Например, токоизмерительные клещи GMW Associates можно использовать для тестирования электромобилей в различных условиях. Пыле-, вибро- и брызгозащищенные компоненты, а также широкий диапазон температур обеспечивают стабильные и точные измерения, независимо от того, проводите ли вы испытания на морозе или в жаркой пустыне.

Токоизмерительные клещи GMW Associates были рождены от клиентов, которые просили что-то вроде катушки Роговского, которая измеряет постоянный, а не только переменный ток. Мы прислушались, и наши клещи могут измерять как постоянный, так и переменный ток.

Запрос помощи/информации

Если вам нужно связаться с кем-то конкретным, посетите нашу страницу с контактной информацией. Благодарю вас!
Форма запроса

Конструкция, принцип действия и применение

Токоизмерительные клещи являются одним из распространенных устройств, используемых для измерения тока, протекающего в цепи. Лучшее преимущество этого устройства в том, что его не нужно контактировать с цепью. Нам нужно зажать порты вокруг провода, и он будет измерять ток, протекающий по проводу. В отличие от мультиметра, где его нужно подключить к цепи, этот измеритель может измерять ток, не касаясь самой цепи. Его можно использовать для измерения как переменного, так и постоянного тока. Он может даже измерять токи до 100 А. Он очень часто встречается в промышленных и лабораторных приложениях, где он часто используется для измерения тока. Это замена мультиметру. Он может измерять ток, не прерывая саму цепь.

Что такое токоизмерительные клещи?

Это устройство, используемое для измерения токов без разрыва самой цепи. Он может измерять как переменный, так и постоянный ток, протекающий по проводу. Он даже различает направление тока, протекающего в той или иной цепи. Если зажимать выводы наоборот, то перед величиной цепи на дисплее будет отображаться отрицательный символ.

Токоизмерительные клещи

Измерители переменного и постоянного тока отличаются друг от друга. Счетчик может измерять ток до различных уровней. Он даже может измерять ток миллиамперного диапазона. Измеритель имеет даже высокое разрешение 0,1 мА. С точки зрения точности токоизмерительные клещи немного менее точны, чем обычный мультиметр.

Конструкция измерительных клещей

Схема измерительного прибора показана выше. Как указано, 1 обозначает зажимы, которые используются для надевания провода. Также называемые отведениями, когда они находятся вокруг проводов, они указывают на ток, протекающий в конкретном проводе. 2. Выступает в качестве опоры для 1. Обмотки размещены в 2. 3 представляют собой зажимы с нажимным шарниром, при нажатии на которые зажимы открываются.

Когда необходимо измерить ток, нажимаются первые 3, открываются зажимы или выводы, они удерживаются вокруг провода, по которому протекает измеряемый ток, и затем на 4 появляется величина тока. 4 четыре дисплея.

Схема клещей

Как правило, это светодиодный дисплей с точностью до 4 цифр. 5 — это режим, в котором необходимо установить токоизмерительные клещи. Если мы хотим измерить переменный или постоянный ток, эту настройку можно выполнить на 5. Некоторые токоизмерительные клещи даже имеют внешние выводы, и их также можно использовать для измерения тока путем прерывания цепи. Но с помощью зажимов нам не нужно прерывать цепь.

Принцип токоизмерительных клещей

Для измерения требуемого тока провод, по которому протекает ток, действует как первичная обмотка. Когда первичная обмотка расположена рядом с сердечником, она наводит ЭДС, а вторичная ЭДС получается на вторичной стороне. Теперь для измерения тока во вторичной обмотке используется небольшое сопротивление шунта.

Ток, который должен быть измерен, может протекать через шунтирующее сопротивление. И появляется падение напряжения на сопротивлении шунтирующей обмотки. Зная значение сопротивления шунта и значение падения, ток, протекающий через сопротивление шунта, можно легко узнать, используя закон Ома. Как правило, значение сопротивления шунта очень низкое по сравнению со значением сопротивления счетчика.

Измерительные клещи переменного тока

Измеритель переменного тока используется для измерения переменного тока. Всякий раз, когда переменный ток, протекающий по проводам, помещается между зажимами, ток измеряется, и его значение отображается. Работа токоизмерительных клещей переменного тока обсуждается ниже.

Работа токоизмерительных клещей

Работа измерителя переменного тока основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. Всякий раз, когда есть относительное смещение между катушкой и магнитным полем, в катушке индуцируется ЭДС. Для генератора относительное смещение связано с тем, что проводники движутся, а катушка постоянна. Но в случае трансформаторов, асинхронных двигателей и счетчиков относительное смещение обусловлено переменным характером тока, протекающего в цепи.

Зажимы токоизмерительных клещей действуют как сердечник трансформатора. Ток в первичной обмотке — это ток, который необходимо измерить, или ток, протекающий в выводах. Когда ток в первичной обмотке удерживается вблизи сердечника, т. е. зажимается, поток проходит через сердечник и индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Вторичная обмотка зажима размещена внутри сердечника. Это показано точкой 2 на схеме токоизмерительных клещей.

Таким образом, отображается измеряемый ток. Можно отметить, что ток, который необходимо измерить, формируют только один виток первичной обмотки. Остальные витки находятся на вторичной обмотке. Поскольку нам не нужно повышать или понижать ток, требуемое количество витков вторичной обмотки будет равно единице.

Токоизмерительные клещи постоянного тока

Токоизмерительные клещи постоянного тока используются для измерения постоянного тока. Всякий раз, когда постоянный ток, протекающий по проводам, помещается между зажимами, ток измеряется, и его значение отображается.

Работа токоизмерительных клещей постоянного тока

Работа измерителя постоянного тока отличается от работы измерителя переменного тока. В измерителе постоянного тока теперь будет работать принцип электромагнитной индукции. Поскольку ток по своей природе статичен, и катушка также по своей природе статична, поэтому между катушкой и магнитным полем нет относительного смещения. Следовательно, во вторичной обмотке не будет наводиться ЭДС. Но так как первичная обмотка состоит из тока, то в первичном сердечнике индуцируется первичная ЭДС статического характера.

В сердечнике присутствует постоянное магнитное поле. Это постоянное магнитное поле измеряется с помощью датчиков Холла. Датчик Холла подключен ко вторичной обмотке сердечника. Этот зонд на основе эффекта Холла измеряет статическое или постоянное магнитное поле, присутствующее в сердечнике. И на основе величины статической ЭДС он измеряет ток. Таким образом, измеритель постоянного тока может измерять как переменный, так и постоянный ток.

Технические характеристики токоизмерительных клещей

Технические характеристики измерителя обычно включают то, какой ток он может измерять как в режиме переменного, так и постоянного тока. Как правило, он может измерять до 100 А по верхнему пределу и может измерять миллиампер по нижнему пределу. Характеристики напряжения обычно составляют 230 В, а номинальная мощность зависит от измеряемого тока.

Как пользоваться токоизмерительными клещами?

Счетчик обычно используется для измерения токов. Он используется без разрыва цепи. Всякий раз, когда измеряемый ток протекает по проводам, эти провода помещают между зажимами. И хомуты должны быть закрыты. При замыкании зажимов сердечник теперь закрыт, и первичный ток начинает индуцировать ЭДС во вторичной обмотке, и теперь можно проверить значение тока.

Когда мы измеряем постоянный ток, мы должны быть осторожны, потому что постоянный ток измеряется на основе датчиков Холла. Когда датчики на эффекте Холла измеряют магнитное поле, вычисляется и отображается эквивалентный постоянный ток. Эффект Холла измеряет постоянное магнитное поле, протекающее в сердечнике.

Теперь и при отсутствии первичной обмотки на дисплее будет отображаться постоянный ток. Это из-за магнитного поля Земли. Следовательно, необходимо позаботиться о сбросе устройства перед измерением постоянного тока. Даже величина постоянного тока будет меняться при перемещении или вращении токоизмерительных клещей.

Типы токоизмерительных клещей

В основном существует три типа токоизмерительных клещей, таких как

• Токоизмерительные клещи с трансформатором тока. Он измеряет только переменный ток
• Токоизмерительные клещи на эффекте Холла. Измеряет как переменный, так и постоянный ток
• Гибкие токоизмерительные клещи — измеряет только переменный ток с использованием пояса Роговского

Токоизмерительные клещи в сравнении с мультиметром

В мультиметре кроме тока мы также можем измерять напряжение, сопротивление, индуктивность и емкость.