Что такое прибор клещи

Что такое токовые клещи, для чего они нужны и как ими пользоваться

Правила измерений гласят, что вольтметр подключается к необходимому участку электрической цепи параллельно, а амперметр – последовательно. Следовательно, чтобы замерить силу тока, надо искусственно создать разрыв цепи и подключить к нему измерительный прибор. Для упрощения и ускорения измерений используются клещи токоизмерительные, которые работают по принципиально другому методу – их устройство позволяет замерять интенсивность электромагнитного поля, что всегда возникает вокруг проводника.

Устройство токоизмерительных клещей

Изначально, электроизмерительные клещи представляли собой трансформатор, к которому подключён измерительный прибор – амперметр.

Клещи, которые являются видимой частью устройства, одновременно являются первичной обмоткой трансформатора. Если внутри неё поместить проводник, по которому протекает электрический ток, то благодаря электромагнитному полю он индуцируется на обмотку трансформатора. Далее ток переходит на вторичную обмотку, с которой уже снимаются показания амперметром.

Первые модели клещей создавались как дополнение к измерительным приборам, просто позволяющее удобнее контактировать с измеряемым участком цепи.

Показания амперметра, которые получались с их помощью, приходилось дополнительно пересчитывать, учитывая коэффициент трансформации, что указывался на приборе. Также сам принцип работы позволял измерять значения только переменного тока, так как с постоянным трансформатор не работает – чтобы его замерить нужно было пользоваться другими устройствами.

Такие модели несколько дороже, но отличаются более высоким качеством и точностью работы.

Также использование измерительных клещей в паре с цифровым мультиметром избавляет оператора от необходимости вычислять измеряемое значение тока, так как калькулятор уже встроен в схему прибора.

Возможности токоизмерительных клещей

Если изначально клещи создавались как дополнение к профессиональным измерительным приборам, то дальнейшие возможности промышленности по миниатюризации и упрощении устройств сделали этот прибор относительно недорогим и доступным рядовым пользователям для бытового применения.

При этом сфера его использования постоянно растет и только стандартные задачи, которые можно выполнять с его помощью включают следующие пункты:

• Измерение силы тока в отдельно взятом проводнике, который мало того, что не отсоединен от схемы, но и находится под напряжением.
• Определение фактической мощности любого электроприбора в разные моменты времени и в зависимости от нагрузки.
• Определение фактической нагрузки на всю электросеть дома или квартиры «в реальном времени».
• Проверка электросети на предмет несанкционированного подключения.
• Проверка наличия утечки тока на корпус электроприбора.

Преимущества и недостатки

Токоизмерительные клещи получили широкое распространение благодаря ряду преимуществ, что определяют выбор в их пользу, при необходимости иметь «на подхвате» соответствующее устройство:

• Максимально возможная простота, размеры устройства и точность измерений.
• Возможность использование для замеров в высоковольтных цепях и микротоков.
• Принцип работы клещей позволяет создавать устройства различного дизайна и функционала.

• Простота интеграции с другими электроизмерительными устройствами. К примеру, очень эффективными показали себя токовые клещи, совмещенные с мультиметром – границы возможностей для бытового применения у таких устройств очень сложно себе представить, так как они могут быть укомплектованы датчиком температуры и прочими «плюшками», расширяющими функционал.

Используя электроизмерительные клещи надо учитывать некоторые присущие таким устройствам недостатки:

• Так как прибор реагирует на электромагнитное поле, то есть некоторая зависимость от положения провода внутри первичной обмотки (кольца) и его положения – желательно располагать клещи перпендикулярно измеряемому проводнику.
• Чувствительное устройство может быть очень восприимчиво к токам наводки, которые могут возникать при наличии большого количества проводников рядом с измеряемым.
• Простота схемы устройства открывает широкие возможности для изготовления некачественных клонов устройств зарекомендовавших себя производителей. Такие копии не комплектуются должными схемами защиты и точность их показаний оставляет желать лучшего.

Разновидности токовых клещей

В зависимости от используемой схемы и даже внешнего вида самого устройства, электроизмерительные клещи подразделяются на несколько типов:

• Стрелочные. Прибор аналогового типа, активной частью которого является одновитковый трансформатор переменного тока, а измерительный прибор подсоединен к его вторичной обмотке. Это одни из первых моделей токоизмерительных клещей – они отличаются невысокой стоимостью и наглядностью вывода результатов измерений в случае с переменной силой тока. Общий недостаток таких устройств – высокая чувствительность к механическим колебаниям – если прибор не находится на жесткой поверхности то результат измерения может быть показан неправильно. Также для использования таких приборов нужен определенный навык – зачастую приходится вручную переводить показания амперметра в реальные значения в соответствии с коэффициентом трансформации. Ещё такой прибор рассчитан на определённую частоту электрического тока.
• Цифровые. Вывод показаний на дисплей такого прибора определяется микроконтроллером, который автоматически производит все необходимые вычисления и (в зависимости от модели) может быть настроен на отображение непосредственно силы тока или мощности.

• Мультиметр. Универсальное устройство класса все-в-одном – измерительные клещи встроены прямо в корпус прибора, что определяет удобство его использования. Количество функций и способов измерения определяется моделью мультиметра, поэтому правильным названием устройства будет не электрические клещи с мультиметром а наоборот. Зачастую такие приборы работают с датчиком Холла, поэтому их можно использовать как токовые клещи постоянного тока.
• Высоковольтные. Основное применение – электрические цепи, с током стандартной частоты и напряжением, превышающим 1 кВ. Такие устройства обладают повышенной устойчивостью изоляции и дополнительно могут крепиться на диэлектрической штанге, чтобы оператор не приближался вплотную к проводнику, с которого берутся замеры. Это специализированное профессиональное устройство, которое предназначено только для одной единственной функции – измерение переменного тока. При необходимости замерить силу постоянного тока используются другие устройства и методы.

Порядок работы с токоизмерительными клещами

Способы измерения с помощью токоизмерительных клещей в целом ничем не отличаются при использовании бытовых мультиметров (до 1000 Вольт) или профессиональных (свыше 1000 Вольт) приборов.

В зависимости от цели измерений, весь процесс с помощью клещей, совмещенных с мультиметром, будет проходить следующим образом:

• Среди проводов выделяются тот, с которого надо снять показания. Если обхватить клещами сразу несколько проводников, то результат измерения будет неправильным.
• На тестере выставляется необходимый режим и диапазон. Если измеряется переменный ток, то это будут литеры AC, а когда прибор поддерживает измерение постоянного, то DC. При этом, на шкале надо выбрать значение чуть больше того, которое планируется измерить. Если предполагаемая сила тока неизвестна, то начать измерения надо с самой большой шкалы.
• Клещи раскрываются и нужные проводник помещаются внутри. Для наиболее точного измерения провод желательно расположить по центру контура, перпендикулярно корпусу прибора.
• Измерение произойдет автоматически и на дисплее отобразятся результаты.

Полезные нюансы проведения измерений

Знание некоторых физических законов и особенностей строения прибора позволят расширить сферу его применения.

Если ток в проводнике очень маленький и тестер не может точно его определить, то можно «помочь» прибору, намотав проводник на одну из половинок клещей. В таком случае на дисплее отобразится сумма токов и чтобы узнать точное значение надо разделить полученный результат на количество витков.

Если ток больше того, что может показать тестер, то на дисплее отобразится единица. В таком случае надо выставить больший диапазон измерений и повторить замеры.

Обнаружить ток утечки получится и без поиска его наличия на заземляющем проводе (подсоединённому к корпусу прибора). Для этого можно воспользоваться способностью тестера показывать сумму токов нескольких помещенных в электроизмерительные клещи проводников. Если обхватить клещами сразу фазу и ноль, то на дисплее должен высветиться ноль, так как наведенные электромагнитные поля взаимно компенсируются (они должны быть одинаковыми по силе и различными по направлению). В случае наличия утечки, значения на дисплее будет отличным от ноля – если это так, то надо искать место пробоя изоляции на корпус.

Если на корпусе измерительного прибора есть кнопка «Hold», это поможет измерять ток в труднодоступных местах, к примеру, если тестером туда можно дотянуться, а дисплей при этом видно не будет. В таком случае надо обхватить токовыми клещами провод, нажать на эту кнопку и полученный результат зафиксируется на дисплее – теперь его можно посмотреть в удобном месте.

Что нужно учитывать при выборе устройства

На рынке представлено большое количество устройств, функционал которых заметно различается, что напрямую влияет на его стоимость. Приобретая клещи универсальные токовые, надо учитывать, что это всё-таки специализированный инструмент для определения силы тока в проводнике, находящегося под напряжением. Поэтому стоит для себя решить – нужны ли в этом приборе такие функции, к примеру, как проверка конденсаторов, диодов и транзисторов.

Основные задачи, которые должен выполнять прибор:

• Измерение силы тока и напряжения (в идеальном варианте переменного и постоянного).
• Прозвонка проводов (желательно со звуковым сигналом)
• Определение частоты тока.

Желательные опции, которые в некоторых случаях облегчают работу:

• Фиксация результатов замеров – кнопка «Hold»
• Возможность выставления ноля – если соседние провода дают наводку.
• Возможность замера тока пускового броска, который в несколько раз больше номинального.
• Автоматический выбор диапазона при отображении результатов.
• Плюсом будет возможность подключения термощупа для измерения температуры.
• Большой дисплей с подсветкой.

Также в обязательном порядке надо обратить внимание на качество пластика, отсутствие на поверхности устройства металлических деталей и какие используются элементы питания (чтобы их можно было без проблем найти и заменить, в случае необходимости)

Наглядно про токовые клещи на видео:

Как итог – измерительные токовые клещи это устройство, значительно упрощающее работу профессионального электрика и домашнего мастера, который привык все делать своими руками. Использование прибора, в целом, не отличается от проведения измерений тестером или мультиметром – оно интуитивно понятно и доступно даже людям с минимальными навыками, но в ряде случаев понадобятся некоторые знания для интерпретации полученных результатов измерений.

Источник

Токовые клещи (постоянного и переменного тока): что это такое, для чего нужны, основные отличия + как ими правильно пользоваться

Даже начинающие электрики понимают, что для измерения тока прибор нужно подключить к сети в последовательном порядке. Для этого понадобится сделать минимум один разрыв цепи, затем два подключения, и всё это повторяется в обратном порядке.

Эта процедура мало кому приносит удовольствие. Всё же замеры тока могут показать действительное состояние отдельного электрического хозяйства. Всё поменялось и стало намного проще с поступлением в набор электриков токовых клещей.

Токовыми клещами называются специализированные устройства, выполняющие роль измерителя тока без разрывания сети. Принцип их действия основывается на измерении магнитного поля, которое создаётся измеряемым током. В статье будет рассказано о видах, выборе, лучших моделях токовых клещей и другая полезная информация на эту тему.

Содержание

Конструкция токовых клещей

Большая часть токовых клещей состоит из таких элементов:

• Разъёмный подпружиненный магнитопровод;
• Кнопка раскрывания магнитопровода;
• Переключатель схемы измерения, то есть диапазона токов;
• Экран дисплея;
• 2-3 гнезда для подсоединения щупов;
• Ручка для удерживания инструмента;
• Кнопки занесения в память.

Виды клещей для тока

Изобретено большое множество вариантов клещей для замера тока.

К самым распространённым приборам можно причислить:

1. Приборы со стрелочным анализатором. Они могут реагировать даже на мельчайшие колебания.
2. Цифровые модели. Устройства с контролирующей системой для обрабатывания данных.
3. Высоковольтные изделия. Применяются для ведения работ под высоким напряжением.

Отличительные особенности

Цифровые клещи с мультиметром – применяются для замера силы тока без нарушения соединения и внешней изоляции проводников на кабелях с однофазной и трёхфазной систем.

Большое количество измеряющих клещей могут работать с переменными токами и устроены для работы по трансформаторной схеме.

Однако можно приобрести клещи для определения постоянного тока, на основании датчика Холла, образующего электрический сигнал при влиянии уровня магнитного поля, которое окутывает провод с постоянным током.

• Применять автоматические клещи для измерения тока можно для домашних потребностей, к тому же они могут выпускаться вместе с полезным функционалом мультиметра.
• Многие автомобильные электрики применяют профессиональные мультиметры и клещи токовые для диагностики автотранспорта.

Приобрести автомобильные токовые клещи с мультиметром для диагностирования автотранспорта станет замечательным выбором в цене и качестве, за счёт такого соотношения, меряющие ток устройства окажутся отличными помощниками в соответствующих сферах.

Преимущества применения

К достоинствам клещей измеряющих ток можно отнести:

• Возможность измерять электроток без разъединения цепи;
• Небольшие размеры устройства;
• Простота замера в высоковольтных цепях.

Ещё благодаря токовым клещам возможно фиксировать токи весьма большой силы. До того как приобрести этот электрический прибор нужно внимательно познакомиться с его характеристиками.

Лучше на инструменте не экономить, а приобретать только качественные устройства, опираясь не на стоимость, а на популярность торговой марки.

Выбор по функциям

Делая выбор клещей для замера тока следует присмотреться к отдельным функциям, проявивших себя полезными в применении прибора в конкретных обстоятельствах.

Предоставляем сведения об этих возможностях:

1. Нужно взять на вооружение предназначение True RMS. Устройства измеряющие переменный ток, где отсутствовала такая возможность, выдают цифры для обстоятельств, где ток обладает формой синусоиды. Ещё три десятка лет назад, видов электрооборудования у хозяев насчитывалось немного, потому ток в электросети обладал синусоидальной формой. То что отхождение от параметра повлияет на данные замеров, никто не посчитал важным. В наше время, когда используются лампочки со светодиодами и энергосберегающей способностью, а ещё блоки питания импульсного типа – форма тока в электрической сети не соответствует идеальной. Измерительными клещами начинают пользоваться, когда происходят аварии, которые нередко объясняются большим отклонением тока от синусоиды. Специалисты советуют приобрести токовые клещи с функционалом True RMS, ведь они понадобятся при устранении аварийных неполадок, а ещё когда электрик обслуживает жилой район, где за нагрузкой никто не следит. Приборы с такой функцией не выпускаются габаритными и дорогими изделиями. Например, небольшой прибор Greenlee GT-CM-1360.
2. Установление показателя крест фактора. С трудностью нагрузки связана ещё одна полезная возможность, применённая в востребованных клещах под токовые значения – Greenlee GT-CMI-2000. Речь идёт об показаниях крест фактора, а именно соотношения пикового показателя тока к его средне квадратному показателю. Параметр крест фактора нагрузки очень необходим для питающих аккумуляторов бесперебойного типа.

Судя по техническим свойствам, на большинство из подобных устройств устанавливается самый верхний показатель крест фактора, превышая его они не станут действовать.

Дополнительный функционал токовых клещей

Вычисление напряжения без соприкосновения к оголенным кабелям. В этом случае можно получить параметры аспекта только для оценки – какое из используемых напряжений установлено в энергосети.

Чтобы это проделать потребуется включить надлежащий режим замера, подсоединить устройство клещей к проводу ноль и подвести сжатые губки устройства на промежуток не больше 10 см от проводка.

1. Привычное дело, когда клещами измеряют десятки и сотни ампер. Применение датчика Холла дало возможность делать токовые измерения, беря начало от 0, 2 А. В отдельных клещах имеется встроенный режим высокой чувствительности. К сему в измерительном приборе применяется уникальная разработка AmpTip. Она основывается на том, что провод с небольшими токами и маленьким сечением протягивается в особую ямку в губках прибора, что даёт уточнённые показания при замерах.
2. Модели с открытым зевом. При осуществлении замеров в стеснённых электрических боксах, окажется полезным изделие с вскрытым зевом. К минусам такого рода устройств относится назначение для ведения замеров исключительно переменного тока и сниженную точность, в сравнении с прочими подобными приборами, но бывают обстоятельства, когда необходимо их применить.
3. Модели клещей с мультиметром. Замеры тока за счёт мультиметра происходит привычным методом с разрыванием проводов. В функционале мультиметра бывает заложена возможность проводить тесты диодов, конденсаторов. В отдельных вариантах есть функция теста электрических моторов.

Новинки продукции

Выпущены токовые клещи, позволяющие измерять силу переменного и постоянного токов – бесконтактным методом, благодаря ферритовым вставкам и электромагнитной индукции.

Прибор получил востребованность в авто сервисах, при электромонтажных работах и в силовой энергетике.

Например, цифровые изделия токоизмерительных клещей UNI -T UTM1230C, токоизмерительные модели клещей Accta AT-1000A, цифровые трёхфазные токоизмерительные клещи UNI-T, клещи Mastech M266F, прибор UNI-T UT203.

Источник