Что измеряют клещами мультиметра
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:
Преимущества и недостатки
Токоизмерительные клещи получили широкое распространение благодаря ряду преимуществ, что определяют выбор в их пользу, при необходимости иметь «на подхвате» соответствующее устройство:
Используя электроизмерительные клещи надо учитывать некоторые присущие таким устройствам недостатки:
Разновидности токовых клещей
В зависимости от используемой схемы и даже внешнего вида самого устройства, электроизмерительные клещи подразделяются на несколько типов:
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:
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:
Желательные опции, которые в некоторых случаях облегчают работу:
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.
Для чего предназначены токоизмерительные клещи?
Измерение количества электричества, прошедшего за единицу времени через сечение проводника (сила тока — I), традиционно осуществляется при разрыве цепи с подключением в этот момент к нему специального устройства, производящего измерение. Токоизмерительные клещи применяются для определения интенсивности электромагнитного поля, возникающего рядом с проводником. Их использование ускоряет и упрощает процесс измерений.
Что измеряют токоизмерительными клещами?
Перед приобретением этого прибора нужно определиться, для каких целей предназначены электроизмерительные клещи.
Они представляют собой трансформатор с подключенным амперметром. Непосредственно устройство — первичная обмотка трансформатора. Размещение внутри нее проводника способствует индуцированию электротока на обмотку из-за возникающего электромагнитного поля. Затем он попадает на вторичную обмотку катушки, показания с которой считываются амперметром. Показания этого прибора пересчитывают с поправкой на коэффициент трансформации, указываемый на нем. Трансформатор с постоянным током не работает, поэтому описанные токовые клещи — для переменного тока.
Электроизмерительные клещи, изготовляемые сегодня, используются для значений, измеряемых при постоянном токе. На место амперметра помещается датчик Холла, улавливающий наличие и напряжение электромагнитного поля.
Используя эти приборы, производят следующие замеры:
Токовые клещи для постоянного тока дороже своих аналогов для переменного вида, но более точные и имеют повышенные показатели качества.
Инструмент, использующийся совместно с цифровым мультиметром, позволяет избавить пользователя от вычислений искомой величины, поскольку прибор имеет встроенный калькулятор.
Принцип работы токоизмерительных клещей
При использовании любых способов основной принцип — измерение. Он аналогичен как при применении мультиметров для повседневного использования (до 1000 В), так и профессиональных (выше 1000 В). Бытовые измерительные клещи одноручные, а профессиональные — преимущественно двуручные. Приобретать профессиональные приборы имеет смысл при работе с высоковольтными сетями.
Электроизмерительные клещи, соединенные с мультиметром, позволяют выполнять процесс измерения в такой последовательности:
Режим измерения — автоматический, цифры отображаются на дисплее.
На простом примере можно продемонстрировать, как проверить нагрузку в сети 220 В. Положение переключателя клещей для того, чтобы померить ток — АС 200, клещи обхватывают проводник, после чего снимают показания. Находят произведение измеренного значения и напряжения. Рассчитанная величина может сопоставляться со значениями электросчетчиков.
Конструктивные элементы токоизмерительных клещей
Электроизмерительные клещи в своем составе имеют следующие основные элементы:
При измерении постоянного тока схема прибора включает:
Вторичная обмотка к ключам подключается комплектом шунтов.
Токовые клещи подразделяются на одно- и двуручные. Одноручные в конструкции объединяют рукоятку и изолирующую часть. Раскрытие осуществляется нажимным рычагом. Работа производится одной рукой.
У двуручных приборов размер ручек превышает 13 см, а изолирующая часть — от 38 см и более. Конструктивной особенностью является их использование 2 руками.
При покупке определяются, выбирая, как выбрать необходимый инструмент. В торговых точках присутствует большой ассортимент этих устройств с различным функционалом, от чего на них и зависит цена. При покупке потребитель должен определиться с необходимым функционалом, часть из которого может быть излишней.
В основном инструмент предназначен для решения следующих задач:
Режимы измерений
Применяют 2 метода определения силы тока:
Первый способ производится при подсоединении амперметра к разрыву электрической цепи. Электроток проходит через прибор, на дисплее появляется информация о значении величины I.
Достоинства этого метода:
Если электроизмерительные клещи выступают как трансформатор тока в роли вторичной катушки, то используется индуктивный способ.
Но и он не лишен недостатков:
При применении этого инструмента для электрика полезно знать некоторые нюансы, улучшающие качество проводимых операций.
При рассмотрении, как пользоваться токоизмерительными клещами при слишком маленьком значении I в проводнике, не определяемом тестером в точности, нужно воспользоваться наматыванием проводника на одну из рабочих частей прибора. На дисплей выводятся сведения о суммарном показателе, точное значение определяют отношением полученной величины к числу витков.
Если значение электротока больше максимально возможного для тестера, на экране появляется «1». Диапазон выполняемых замеров увеличивается, они повторяются.
Ток утечки обнаруживают при его поиске на заземляющем проводе, а также при обхвате клещами для измерения тока нуля и фазы. Если на экране появится число, отличное от «0», то утечка присутствует, пробой изоляции нужно искать на корпусе.
При наличии кнопки «Hold» моделью токоизмерительных клещей можно измерять электроток в труднодоступных местах. При производстве подобного действия токовые клещи охватывают провод, после чего нажимается эта кнопка, что приводит к фиксации значения на экране, после чего ее просматривают в любом доступном месте.
Переключатель режимов измерений может находиться в различных положениях в зависимости от того, замеры какого показателя осуществляются. Так, при определении постоянного тока его помещают в положение «DCA», а напряжения — «DCV», для переменных видов — «ACA» и «ACV» соответственно. Также переключатель позволяет осуществлять прозвонку, проверку диодов и сопротивления.
Подключение щупов осуществляется через разноцветные разъемы, имеющие различное буквенно-символьное обозначение. Провод красного цвета подключается к такому же разъему, имеющему надпись «VΩ». Разъем такого же цвета «EXT» предназначен для подключения измерителя изоляции. Провод нейтрального подключается к одноцветному разъему с символьным обозначением «СОМ».
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:
С профессиональным инструментом в электроустановках с напряжением выше 1000 В работу проводят 2 работника: 1 с III группой и 1 — с IV.
Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления
Пресс клещи для обжима наконечников проводов
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Что такое амперметр и как им проводить измерения?
Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?
Что такое петля фаза-ноль простым языком — методика проведения измерения
Пробник, мультиметр и токовые клещи — что это и зачем нужны эти инструменты
Содержание
Содержание
Электричество и электроприборы окружают нас со всех сторон. Так что приборы, определяющие те или иные параметры электрической цепи, сегодня нужны каждому: не будешь же вызывать электрика, чтобы проверить батарейку или лампочку. Какой из приборов лучше подойдет для выполнения самых распространенных домашних задач?
Пробник — он же индикаторная отвертка
Этот инструмент, несмотря на простоту, имеет множество возможностей и способен решить большинство бытовых задач — надо только подобрать правильную модель и правильно ей пользоваться.
Пробники бывают нескольких видов, заметно отличающихся по функциональности:
1. Индикаторные отвертки без питания с неоновой лампочкой или ЖК-индикатором. Это самый простой и недорогой вид индикаторных отверток, но функционал их невелик.
С помощью такого пробника можно только определить фазный провод. Для этого следует коснуться жалом проверяемого проводника или клеммы, прижав палец к контакту на ручке.
Если на проводнике есть 220 В, лампочка загорится. Но больше ничего пробником без питания сделать не получится — ни найти нулевой провод, ни проверить его целостность, ни даже определить наличие напряжения ниже 60-70 В.
2. Индикаторные отвертки со своим питанием от батареек и схемой на полевом транзисторе. Внешне они могут быть очень похожи на рассмотренные ранее, но отличить их довольно просто: во-первых, у моделей с прозрачным корпусом внутри видны батарейки-таблетки.
Во-вторых, если прикоснуться одновременно к жалу и к контакту на корпусе, индикатор загорится.
В-третьих, некоторые модели снабжены выключателем, что также говорит о наличии автономного питания.
Это уже более функциональный инструмент, с помощью которого можно выполнить множество задач:
3. Бесконтактные пробники с высокой чувствительностью, не требующие контакта с проводом для определения фазы или заземления.
Они отличаются максимальной безопасностью, так как для работы с ними не требуется доступ к оголенным проводам. Также с помощью бесконтактных пробников обычно можно искать скрытую проводку, причем не обязательно под напряжением — они могут работать как детектор металлов.
В то же время, при работе с электроаппаратурой или проверке многожильных кабелей использовать такие пробники бывает неудобно, так как сложно отделить сигнал нужного провода от помех, генерируемых прочими близко расположенными проводниками.
Мультиметр
Если пробник позволяет определить только качественные показатели (есть напряжение/нет напряжения, есть контакт/нет контакта), то мультиметром можно узнать численные значения этих характеристик. Поэтому мультиметры часто используются электронщиками, но и в домашнем хозяйстве он также может пригодится.
Мультиметром можно замерить точное значение напряжения в розетке. Для этого нужно выставить на нем соответствующий режим измерения (переменное напряжение — ACV, предел не менее 300 V), правильно подключить щупы и вставить оба щупа в розетку. Обычно один щуп подключается в общий разъем, второй — в разъем переменного напряжения.
По ГОСТу напряжение в розетке должно быть в пределах 210-250 В. Если напряжение в вашей розетке сильно выходит за указанные пределы, это повод звонить в электроснабжающую организацию. Бытовым приборам вредно как пониженное, так и повышенное напряжение.
Не пытайтесь проверить мультиметром силу тока в розетке (в режиме А) — в лучшем случае сгорит предохранитель мультиметра, в худшем — произойдет оплавление и воспламенение проводки, а прибор выйдет из строя.
Мультиметр может помочь при определении исправности блока питания ноутбука или другого гаджета с круглым разъемом питания. Для этого надо посмотреть на корпусе блока питания выходное напряжение и установить на мультиметре соответствующий предел измерения постоянного напряжения (DCV). 20 В обычно достаточно, но, если блок питания выдает, к примеру, 36 В, предел должен быть выше этого значения. После этого следует включить блок питания в сеть и прикоснуться щупами к контактам разъема. Обычно один из контактов находится внутри цилиндра разъема в виде штырька или металлической трубочки, а второй — снаружи.
За полярностью можно не следить, если перепутать «минус» с «плюсом», ничего страшного не произойдет, просто значения на экране выведутся со знаком «–». Если после этого на экране остается 0, значение ниже указанного на корпусе БП или же оно постоянно меняется — блок питания неисправен и требует замены.
В режиме прозвонки мультиметром удобно определять целостность проводов и искать концы одного провода в многожильных кабелях. Для этого надо выставить режим прозвонки и прикоснуться щупами к разным концам провода. Удобно то, что в большинстве мультиметров удачная прозвонка сопровождается звуковым сигналом, то есть не нужно смотреть на прибор в процессе работы.
Мультиметром можно проверить батарейки. Проще и безопаснее всего проверить напряжение в режиме измерения постоянного напряжения с пределом 2-20 В (в зависимости от номинального напряжения батарейки). Для полностью заряженной «пальчиковой» или «мизинчиковой» батарейки напряжение должно быть в пределах 1,4-1,6 В. Слегка разрядившиеся элементы могут дать напряжение 1,2-1,4 В, а полностью разряженные — 1,1 В и менее.
Однако этот способ не обладает высокой достоверностью — вполне могут попасться батарейки, дающие 1,4 В, при этом практически не сохранившие заряда. Более надежный способ — измерение тока короткого замыкания. Надо переключить мультиметр в режим измерения постоянного тока на максимальном пределе (10-20 А, возможно, потребуется переставить щуп в другое гнездо на мультиметре) и кратковременно коснуться щупами полюсов батарейки. Касаться нужно до достижения максимального значения на табло, но в любом случае, не дольше 1,5-2 сек. Проверять таким способом рекомендуется только батарейки, аккумуляторные элементы могут иметь высокий ток КЗ, что приведет к выгоранию предохранителя в мультиметре и повреждению самого аккумулятора.
Также мультиметром можно более точно определить исправность ТЭНов бойлеров, чайников, стиральных машин и другой техники, чем при использовании пробника. Сначала нужно отключить питание электроприбора и снять его крышку, чтобы получить доступ к ТЭНу. Проверять целостность ТЭНа через вилку провода питания не стоит — в обесточенном состоянии цепь питания может быть разорвана электроникой прибора, и никакой проверки не выйдет. Далее следует отсоединить провода, подходящие к клеммам ТЭНа, чтобы другие элементы прибора не вносили искажений в результаты измерения. Далее следует проверить:
По такому же принципу проверяются обмотки электродвигателей. Разве что разброс сопротивлений исправных обмоток выше — у маломощных электродвигателей оно может составлять единицы Ом, у двигателей помощнее — десятки и сотни.
Также мультиметром можно измерять характеристики различных электронных компонентов — конденсаторов, диодов, транзисторов и т. п., но это тема отдельной статьи.
Токовые клещи
Иногда возникает необходимость замерить потребляемый электроприбором ток (или мощность). Теоретически ток замерить можно с помощью мультиметра, но практически это не всегда возможно. Во-первых, не все мультиметры способны измерять переменный ток. Во-вторых, для измерения токов от 1А и выше в сети 230 В тонкие штатные провода не подходят — у них слишком высокое сопротивление. В-третьих, измерение тока мультиметром связано с опасностью поражения электротоком, так как для замера прибор надо включать в разрыв цепи питания. Поэтому намного проще и безопаснее бывает воспользоваться токовыми клещами.
Современные токовые клещи обычно являются универсальным инструментом и могут выполнять функции обычного мультиметра. Соответственно, с ними можно делать все, перечисленное в предыдущем разделе.
Главным отличием такого прибора являются те самые клещи — бесконтактная токоизмерительная катушка. Для измерения тока клещами вовсе не обязательно размыкать цепь — достаточно поместить одиночный провод внутрь катушки. В этом проявляется главное неудобство измерения — обычно у электроаппаратуры нулевой и фазный проводники проложены в одном кабеле под общей изоляцией. Поэтому для удобства использования токовых клещей электрики часто пользуются специализированным (обычно самодельным) удлинителем с раздельными проводами.
С использованием такого удлинителя измерение тока клещами становится абсолютно безопасной и простой процедурой.