Как датчиками и токовыми клещами измерять постоянный и переменный ток
Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда.
Для расширения функционала мультиметров, осциллографов и других электроизмерительных инструментов, применяются токовые датчики в форме клещей — токовые клещи. Для проведения измерений клещами, их смыкают в обхват проводника с током, и таким образом, без разрыва цепи и без необходимости врезания в проводник какого бы то ни было шунта, осуществляют замер.
Это просто и удобно. Результат измерения прибор отображает на своей шкале в виде напряжения или тока пропорциональной измеренному току величины. Достоинство метода заключается еще и в том, что прибор может и не иметь достаточно широкого входного диапазона, тогда как датчик — клещи вполне в состоянии свободно принять проводник даже с очень большим током.
Проводник с измеряемым током не только остается целым, но и всегда гальванически изолирован от цепей измерительного прибора.
Сам же прибор может иметь входную цепь с очень высоким импедансом и даже быть заземлен. Здесь нет необходимости как-то регулировать или включать и выключать питание цепи, параметры которой измеряются клещами, а значит в работе питаемого оборудования не будет простоев.
Среднеквадратичное значение тока в диапазоне частотных характеристик датчика можно измерить при совместном использовании токового датчика с мультиметром, способным измерять среднеквадратичные значения. В данном случае диапазон будет ограничен возможностями (шкалой) мультиметра. Лучшие результаты достигаются с датчиками обладающими широкой частотной характеристикой, минимальным фазовым сдвигом и высокой точностью.
Для измерения параметров переменного тока используются датчики, работающие по принципу обычного измерительного токового трансформатора. Любой трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки, установленные на общем магнитопроводе. Первичное напряжение подается на первичную обмотку, в сердечнике создается переменный магнитный поток, наводящий во вторичной обмотке соответствующую коэффициенту трансформации ЭДС.
Токи первичной и вторичной обмоток соотносятся как количества витков во вторичной и первичной обмотках.
Так и работает токовый датчик для измерения переменного тока. Магнитопровод в форме клещей замыкается вокруг проводника. Проводник — это первичная обмотка, состоящая из одного единственного витка, значение тока в котором необходимо узнать.
Ток во вторичной обмотке будет пропорционален току в проводнике и отличаться от него в число раз, равное коэффициенту трансформации, то есть во столько раз, сколько витков во вторичной обмотке. Количество витков во вторичной обмотке датчика обычно 1000, 500 или 100.
Если датчик имеет 1000 витков, то клещи имеют обозначение 1000:1 или 1мА/А — это значит что 1 мА в показаниях прибора тождественен 1А в исследуемом проводнике. Или 1А на приборе — 1000 А в проводнике.
Соотношение может быть в принципе и другим: 3000:5 или 2000:2, в зависимости от назначения прибора. Однако в большинстве случаев клещи работают в паре с обычным мультиметром и соотношение, как правило, 1000:1.
При соотношении 1000:1 или 1мА/А показания прибора будут такими. При входном токе в 700А выходные показания окажутся 700мА, при 300А — 300мА и т. д. Так происходит потому, что выход датчика присоединяется к цифровому мультиметру в режиме измерения переменного тока с выбранным диапазоном значений.
Для определения действующей величины тока в проводнике, показания мультиметра умножаются на коэффициент датчика. Главное — чтобы измерительный прибор имел требуемое входное сопротивление.
Если измерительный прибор имеет вход только по напряжению (вольтметр или осциллограф), то он также может использоваться с токовым датчиком — клещами. Для этого токовый выход датчика необходимо согласовать с входом прибора, применив принцип измерительного трансформатора тока. Тогда показания переменного напряжения будут пропорциональны измеряемому переменному току.
Существуют токовые клещи, способные измерять не только переменный, но и постоянный ток. В таких клещах принцип их работы основан на эффекте Холла, когда параметры тока выводятся из параметров порождаемого им магнитного поля, воздействующего на полупроводник и инициирующего в нем эффект Холла.
Тонкая пластинка полупроводника устанавливается перпендикулярно магнитному полю тока, который требуется измерить. На пластинку в определенном направлении (допустим вдоль нее) подается ток возбуждения, который отклоняется во внешнем магнитном поле под действием силы Лоренца в поперечном направлении, и тогда в этом направлении на краях пластинки можно измерить ЭДС (напряжение Холла).
При постоянном токе возбуждения через пластинку, ЭДС Холла, как и индукция магнитного поля измеряемого тока, будут пропорциональны измеряемому току. То есть напряжение Холла соответствует току в проводнике, который проходит внутри магнитопровода датчика. Такая схема имеет большие преимущества перед устройствами на базе трансформатора тока.
Поскольку генерация ЭДС Холла не зависит от направления вектора магнитной индукции, а зависит только от его величины, датчик на основе эффекта Холла измеряет как переменный, так и постоянный ток. К тому же датчик абсолютно точно фиксирует фазу изменения (направления) магнитного поля, а значит пригоден для наблюдения формы тока.
Клещи с датчиком Холла бывают с одним либо с двумя встроенными датчиками. Различные модели клещей обладают широким динамическим диапазоном и частотной характеристикой, линейностью сигнала и высокой точностью.
Область применения таких клещей охватывает всё оборудование с постоянным током до 1500 А без необходимости встраивания дорогих шунтов. Переменный ток частотой в десятки килогерц также измерим при помощи клещей на базе эффекта Холла, причем форма тока может быть самой разной, среднеквадратичное значение будет найдено.
Выходной сигнал в милливольтах, пропорциональный измеренному току, может быть легко воспринят большинством мультиметров, осциллографов и самописцев.
Ранее ЭлектроВести писали, что встреча глав США и СССР в 1985 году подарила миру один из самых амбициозных технологических проектов: экспериментальный термоядерный реактор ITER («путь»). В Провансе, на юге Франции, тысячи ученых и строителей готовят комплекс для научных экспериментов, способных открыть человечеству дорогу к термоядерным электростанциям будущего.
По материалам: electrik.info.
Клещи для измерения силы тока
- На Главную
- Продукты
- Электроизмерительные приборы
- Токоизмерительные клещи
Токоизмерительные клещи помогут вам точно определить силу тока.
Преимущества токовых клещей testo 770
- Инновационный механизм захвата позволяет легко схватить кабель
- Дополнительные функции: измерение пускового тока, мощности и малых токов в диапазоне мкА
- Возможность работы с приложением testo Smart Probes по Bluetooth
Основные преимущества
Инновационный механизм захвата
Идеально подходит для плотно уложенных кабелей
Автоматическое определение AC/DC
Для более безопасной работы
Работа с мобильным приложением
Для вывода результатов в виде графика и цифрового документирования
Сравнение моделей токоизмерительных клещей testo 770
- Токоизмерительные клещи testo 770-1
- Базовая модель для быстрого измерения самых важных параметров.
- • Полностью убираемый зубец
- • Автоматическое определение постоянного/переменного тока и измерение истинного СКЗ
- • Батарейки и измерительные щупы в комплекте
К прибору
- Токоизмерительные клещи testo 770-2
- Точный универсальный прибор для измерения электрических параметров и температуры.
- • Измерение силы тока в диапазоне мкА
- • Измерение силы пускового тока на электродвигателях
- • Автоматическое определение постоянного/переменного тока и измерение истинного СКЗ
- • Адаптер для термопар типа K для измерения температуры в комплекте
К прибору
- Токоизмерительные клещи testo 770-3
- Наша самая мощная модель – с мобильным приложением и Bluetooth.
- • Очень широкий диапазон измерения силы тока и температуры
- • Измерение силы пускового тока на электродвигателях
- • Автоматическое определение постоянного/переменного тока и измерение истинного СКЗ
- • Отображение процесса измерения и цифровое документирование в приложении testo Smart Probes
К прибору
Сферы применения:
Электрооборудование
Обслуживание
Системы отопления
Свяжитесь с нами
Мы будем рады ответить на ваши вопросы
+7 (495) 532-35-00
info@testo.
ru
Точные токоизмерительные клещи для разных сфер применения
Складывающийся зубец позволяет легко захватывать плотно уложенные кабели. Благодаря этому вы сможете измерить силу тока, даже если вы не можете временно отключить систему. Токоизмерительные клещи позволяют одновременно регистрировать множество измеряемых параметров, обеспечивая решение разных измерительных задач и чёткий сбор данных.
При работе с токоизмерительными клещами необходимо учитывать две особенности:
- можно одновременно захватить и измерить только один проводник,
- если клещи захватывают весь кабель, включая проводник и обратный проводник, измеряется только ток утечки.
Точное измерение тока утечки
Зонд для измерения тока утечки – важный прибор для точных измерений в области электроники. В отличие от классических токоизмерительных клещей, эти диагностические приборы обладают повышенной чувствительностью, позволяющей измерять силу тока в очень малых диапазонах.
Высококачественные и высокоточные зонды для измерения тока утечки обладают дополнительными функциями, такими как измерение пускового тока и малых токов в диапазоне мкА. Это позволяет вам использовать токоизмерительные клещи для решения следующих задач:
- проверка на обрыв цепи и измерение сопротивления,
- измерение напряжения,
- измерение истинного СКЗ.
Высокоточные токоизмерительные клещи Testo для большей безопасности
Современные измерительные приборы Testo отличаются инновационным механизмом захвата, который облегчает работу с электрощитками. Этот механизм позволяет точно захватывать отдельные провода, обеспечивая точное бесконтактное измерение силы тока и прочих необходимых параметров. Даже когда кабели очень плотно уложены и их диаметр очень мал, вы можете быть уверены в работе токовых клещей и зонда тока утечки. Токоизмерительные клещи оснащены большим двухстрочным дисплеем и функцией автоматического определения постоянного и переменного тока.
Мы предлагаем три модели токоизмерительных клещей:
- testo 770-1 с полностью убираемым зубцом для максимального удобства,
- testo 770-2 с дополнительным температурным адаптером и функцией измерения в диапазоне мкА,
- testo 770-3 с оптимизированной функцией измерения истинного СКЗ и с Bluetooth.
Для регистрации статического магнитного поля
Для измерения постоянного тока токовые клещи измеряют сопротивление, которое зависит от магнитного поля. Это позволяет регистрировать статическое магнитное поле, что необходимо, так как переменного поля с постоянным током не существует.
Магниторезистивные сопротивления, которые для этого необходимы, устанавливаются в немагнитный зазор. Их очень слабый сигнал нужно усиливать электронными средствами, так что измерительные приборы оснащены соответствующим аккумулятором и работают от сети или батареи. Токоизмерительные клещи могут измерять и переменный ток. Помимо измерения силы постоянного и переменного тока в амперах, клещи имеют возможность измерять напряжение переменного и постоянного тока в вольтах.
- измерение сопротивления (в омах),
- измерение ёмкости (в фарадах),
- измерение частоты (в герцах).
Надёжный помощник во многих ситуациях
Токоизмерительные клещи, предназначенные для измерения силы постоянного тока, подходят для обслуживания и проверки электрических систем и небольших устройств. Однако этот прибор также позволяет измерять электрическую ёмкость или сопротивление, а также проводить проверку на обрыв цепи. Если объект измерения находится в труднодоступном месте, функция hold облегчает считывание показаний.
Полностью убираемый зубец значительно облегчает работу с токоизмерительными клещами Testo в сложных условиях. Вы сможете безопасно и эффективно работать даже с плотно уложенными кабелями в узких распределительных щитках. Дополнительная функция измерения тока утечки помогает вам тестировать электрические параметры и обеспечивать сохранность всей системы. Большой дисплей позволяет вам видеть все результаты измерений, что позволяет вам вовремя предпринять шаги, необходимые для обеспечения изоляции и обслуживания системы.
Как измерить силу постоянного тока с помощью токоизмерительных клещей
Электрический тестер, который измеряет величину тока, протекающего через проводник, известен как токоизмерительные клещи . Токоизмерительные клещи, в отличие от стандартного мультиметра, измеряют магнитное поле, создаваемое протекающим током, с помощью датчика Холла. Это позволяет токоизмерительным клещам «зажимать» проводник и измерять ток, не прикасаясь непосредственно к проводнику.
Токоизмерительные клещи используются электриками, поскольку они позволяют им измерять ток без необходимости отсоединения каких-либо проводов. Их также можно использовать в других ситуациях, например, при диагностике автомобилей, где требуется измерение тока без разрыва цепи.
Существует два основных типа токоизмерительных клещей: аналоговые и цифровые. Токоизмерительные клещи старого типа называются аналоговыми клещами. Стрелка на шкале указывает текущее значение. Цифровые токоизмерительные клещи более распространены и новее, чем аналоговые, потому что они легче читаются и часто имеют больше функций.
Прежде чем использовать токоизмерительные клещи, убедитесь, что они выключены. Затем откройте зажимы токоизмерительных клещей и поместите между ними провод, который вы хотите измерить. Вы можете получить удар током, если коснетесь проводника руками или любой другой частью тела. Как только губки будут на месте, включите токоизмерительные клещи и снимите показания. Большинство токоизмерительных клещей могут измерять как переменный ток (AC), так и постоянный ток (DC). Установите токоизмерительные клещи на настройку постоянного тока для измерения постоянного тока.
Как работают токоизмерительные клещи? Токоизмерительные клещи можно использовать для измерения силы тока, протекающего по проводнику. Он измеряет ток, протекающий через проводник, зажимая его. В результате пользователю не нужно прикасаться к проводнику, чтобы определить, сколько электричества проходит по нему. Если проводник находится под напряжением и прикосновение к нему опасно, это может быть полезно.
Токоизмерительные клещи бывают различных форм и размеров. Чтобы они оставались на месте, вы можете держать их в руке или прикреплять к стене или другой поверхности. Некоторые токоизмерительные клещи имеют цифровые дисплеи, отображающие текущие показания, в то время как другие имеют аналоговые дисплеи, отображающие показания с помощью стрелки.
Большинство токоизмерительных клещей имеют губки, которые можно открывать и закрывать вокруг проводника. В большинстве случаев губки сделаны из металла и передают электричество от проводника к счетчику. Размер зажимов зависит от размера измеряемого проводника.
Прежде чем использовать токоизмерительные клещи, убедитесь, что питание в цепи, которую вы хотите измерить, отключено. Все должны быть в безопасности, поэтому это должно быть сделано. После отключения питания разомкните зажимы токоизмерительных клещей и оберните их вокруг проводника. Убедитесь, что зажимы полностью закрыты, чтобы они могли соединиться с проводником.
Теперь необходимо включить питание токоизмерительных клещей. Обычно для этого нужно повернуть ручку или переключатель сбоку измерителя. Стрелка аналогового счетчика или числа на цифровом счетчике покажут, сколько тока проходит через проводник.
Чтобы получить точные показания, убедитесь, что токоизмерительные клещи плотно прилегают к проводнику. В противном случае показания могут быть неверными. Также убедитесь, что счетчик находится в правильном положении. На некоторых измерителях есть стрелки, показывающие, как должны располагаться губки.
После того, как вы сняли показания, отсоедините токоизмерительные клещи от проводника. Делайте заметки о том, что вы прочитали, чтобы вы могли просмотреть это позже.
Как использовать токоизмерительные клещи для измерения силы постоянного тока :- Подсоедините токоизмерительные клещи к цепи. Убедитесь, что губки зажима расположены вокруг одного из проводов в цепи, и что измеритель настроен на измерение постоянного тока.

- Прочитайте текущее измерение на дисплее токоизмерительных клещей. Это будет постоянный ток, протекающий по цепи.
- Повторите шаги 1 и 2 для каждого провода в цепи, которую вы хотите измерить.
- Сравните показания различных проводов, чтобы определить, по какому из них протекает наибольший постоянный ток. Это будет провод, который несет наибольшую нагрузку в цепи.
Часто задаваемые вопросы: Все токоизмерительные клещи измеряют переменный и постоянный ток, верно?
Нет, не все клещи способны измерять как переменный, так и постоянный ток. Некоторые токоизмерительные клещи предназначены только для измерения переменного тока (AC), в то время как другие могут измерять как переменный ток, так и постоянный ток (DC). При выборе токоизмерительных клещей важно учитывать тип измеряемого тока.
Насколько точны токоизмерительные клещи? На этот вопрос нет однозначного ответа, поскольку точность зависит от используемых токоизмерительных клещей.
Токоизмерительные клещи, с другой стороны, обычно считаются относительно точными инструментами. Например, KAIWEETS HT206D – это высокоточные токоизмерительные клещи, которые часто рекомендуют к использованию. Если вам нужны очень точные токоизмерительные клещи, вам следует провести некоторое исследование, чтобы найти тот, который соответствует вашим требованиям.
При выборе токоизмерительных клещей подумайте о функциях, которые важны для вас и вашего приложения. Некоторые функции, которые могут быть важны для вас, перечислены ниже:
- Измерение постоянного тока: Многие клещи могут измерять постоянный ток. Это важно, если вам нужно измерить ток в солнечной панели или другой цепи постоянного тока.
- Измерение переменного тока: Переменный ток является наиболее распространенным типом тока, поэтому большинство клещей могут его измерять.
Если вам нужно измерить переменный ток, убедитесь, что выбранные вами клещи позволяют это сделать. - Измерение частоты: Некоторые клещи могут измерять частоту тока, который они измеряют. Это полезно, если вам нужно знать частоту сигнала переменного тока.
- True RMS: Токоизмерительные клещи True RMS более точны, чем стандартные, при измерении переменного тока. Если для вас важна точность, убедитесь, что вы выбрали токоизмерительные клещи с истинным среднеквадратичным значением.
- Регистрация данных: Некоторые клещи могут сохранять данные для последующего анализа. Это полезно, если вам нужно собирать данные с течением времени или в труднодоступных местах.
- Цифровой дисплей: Большинство токоизмерительных клещей имеют цифровой дисплей, на котором отображаются показания. Это важно для получения точных показаний
- Подсветка: Подсветка дисплея может быть полезна в условиях низкой освещенности
- Автоматическое отключение питания : Эта функция продлевает срок службы батареи, выключая токоизмерительные клещи, когда они не используются.

- Индикатор низкого заряда батареи: Индикатор низкого заряда батареи подскажет, когда пора заменить батареи.
- Футляр для переноски: Футляр для переноски защищает токоизмерительные клещи и позволяет хранить дополнительные батареи.
Важные для вас функции зависят от вашего приложения. Подумайте, какие функции наиболее важны для вас, и убедитесь, что они есть у выбранных вами токоизмерительных клещей.
Заключение:Теперь, когда вы знаете, как измерять силу постоянного тока с помощью токоизмерительных клещей, вы можете легко измерять напряжение и ток своих устройств и цепей. Эти знания могут быть полезны в самых разных областях, от электротехники до электроники для любителей. С токоизмерительными клещами вы можете быстро и легко получить точные показания тока, протекающего по проводам, кабелям и другим проводникам. Так что не стесняйтесь выбрать один и использовать его в своем следующем проекте!
Статьи по теме:
Как пользоваться токоизмерительными клещами? Что такое токоизмерительные клещи?Токоизмерительные клещи Измерение среднеквадратичного значения тока, путаница переменного и постоянного тока
спросил
Изменено 3 года, 10 месяцев назад
Просмотрено 625 раз
\$\начало группы\$ Этот вопрос не относится к конкретному измерителю, я использую AMPROBE AMP-220 производства Beha-Amprobe.
Я считаю себя опытным инженером, но только в цифровом мире, а не в области энергетики и переменного тока.
Меня, видимо, смущает понимание измерения тока, особенно разницы в трех функциях измерения:
- AC A
- DC А
- DC+AC А
Тестируемая цепь представляет собой трансформатор 1200 ВА/60 Гц с двумя вторичными обмотками 37 В среднеквадратичного значения, имеющими общий провод (средний отвод), также называемый 37 В/0/37 В.
смоделируйте эту цепь – Схема создана с помощью CircuitLab
Мои расчеты ожидаемого тока: I = Urms/R; то есть I = 37 В (действующее значение)/1,6 Ом = 23,125 А
Я вижу этот ток… но при «неожиданной» настройке счетчика. Я планировал использовать настройку переменного тока, но ток находится в настройке DC+AC.
Токоизмерительные клещи правильно совмещены с проводом. Может кто-нибудь, пожалуйста, объясните мне, почему я измерил эти значения:
- Настройка переменного тока показывает 9,7 А
- Настройка постоянного тока показывает 20,5 А
- Настройка DC+AC показывает 22,95 А (ближайшее к моему расчету)
Спасибо за разъяснения.
Хотя моя схема в настоящее время имеет резистор высокой мощности для проверки недавно приобретенных токоизмерительных клещей, цель состоит в том, чтобы вместо нее использовать свинцово-кислотную батарею и измерять ток зарядки Irms. Какая настройка токоизмерительных клещей является правильной для измерения этого зарядного тока?
- измерение тока
- среднеквадратичное значение
Этот ответ был дан до того, как ОП показал, что он использует исправление вывода.
Возможно, во вторичной цепи есть какая-то форма выпрямления и что две составляющие вашего тока на самом деле составляют 20,5 вольт постоянного тока и 9,7 вольт переменного тока. Если вы сделаете математическую комбинацию среднеквадратичного значения постоянного и переменного тока, вы получите среднеквадратичное значение 22,68 ампер. 92}$$
\$\конечная группа\$ 6 \$\начало группы\$Ответ Энди уже был очень ясен относительно того, как соотносятся измерения, но я хотел бы добавить кое-что важное без особых подробностей:
Измерение переменного тока удаляет составляющую постоянного тока перед вычислением истинного среднеквадратичного значения
Измерение постоянного тока удаляет составляющую переменного тока, следовательно, оно равно среднему значению, так как это постоянный ток
При измерении переменного и постоянного тока учитываются оба компонента, что дает эквивалентное измерение истинному среднеквадратичному значению: какое значение постоянного тока эквивалентно нагревает резистор
В вашей схеме резистор подключен к двухполупериодному выпрямителю, следовательно, ток никогда не циркулирует в обратном направлении (идеальных) диодов.
Не думайте о компоненте постоянного тока как о постоянном токе, который всегда течет в одном и том же направлении. Фактически, из-за падения напряжения на диоде ток равен нулю в течение очень коротких промежутков времени, дважды за каждый цикл.
Средний ток (постоянный ток), который заряжает упомянутую вами батарею, связан с процессом ее зарядки.
Измерение истинного среднеквадратичного значения AC+DC относится к тому, сколько тепла рассеивается вашим резистором.
Показание True RMS AC не поможет в этом примере, за исключением случаев, когда ваше измерительное устройство не имеет режима AC+DC. В этом случае вы можете использовать формулу, упомянутую Энди.
Вместо двухполупериодного выпрямителя проверьте несколько показаний, полученных из синусоиды с пиковым значением 1 В, добавленной к смещению постоянного тока 1 В:
\$\конечная группа\$ 5 \$\начало группы\$ Я никогда не видел, чтобы выход трансформатора имел пометку Xx Vrms.


Если вам нужно измерить переменный ток, убедитесь, что выбранные вами клещи позволяют это сделать.