Как измерить постоянный ток без разрыва цепи

Точное измерение тока без разрыва цепи: обзор токовых клещей Tooltop X5

При токе до 10А с измерением тока неплохо справляются мультиметры, но если его значение заведомо выше или нет возможности разорвать цепь для подключения щупов? В этом случае на помощь приходят токоизмерительные клещи, позволяющие проводить измерения бесконтактно, предел обозреваемой модели 400А. Это еще и полноценный мультиметр с возможностью измерения напряжения, сопротивления, температуры, прозвонкой

Получил его в коробке со скромным принтом, внутри помимо клещей были обычные щупы как у большинства мультиметров и термопара с инструкцией

В нижней части лицевой стороны разместили разъемы для их подключения, чуть выше находятся кнопки включения и управления. В верхней части есть фонарик, который годится, чтобы рассмотреть провод для измерения, но не более.

Батарейный отсек прикрыт сдвигающейся крышкой, которая дополнительно фиксируется винтом. Питается от 2 ААА батареек/аккумуляторов. Внимательно проверяйте прижимные пластины, у меня со стороны минусов они слишком слабо выпирали и был плохой контакт. Отогнул немного плоской отверткой и всё стало хорошо.

Чтобы включить/выключить питание, нужно зажать крайнюю кнопку слева, одиночные нажатия переключают тип измерения. Средняя обнуляют данные при измерении тока и активирует режим NCV. Правая фиксирует текущее значение на дисплее, зажатие включает фонарик.

для классических измерений нужно использовать щупы. Напряжение в розетке измеряет точно, дополнительно отображает частоту сети. Так же без проблем находит «фазу», оповещая пользователя индикатором и заполнением шкалы.

В режиме поиска напряженности шкала постепенно заполняется, так же учащается звуковое и световое оповещение.

Нормальных поверенных резисторов нет, только горсть SMD с допуском 5%. По порядку: 101Ω, 331Ω, 561Ω. В погрешность укладывается, но не помешает прикупить магазин сопротивлений на будущее.

С конденсаторами дела обстоят еще хуже. Покупал для поделок два вида по 470мкФ, в итоге один не додаёт около 15мкФ, у второго излишек около 30мкФ. При чем это реальный разброс, остальные мультиметры отображают похожий результат.

С постоянным напряжением всё хорошо. Есть проверенный источник и тут расхождение в одну тысячную.

Температура так же адекватно измеряется, один градус не дожало, но это не критично.

Ну и самое интересное, измерение тока. Перед подачей питания необходимо повесить клещи на провод и нажать центральную кнопку. это обнулит показания, при этом на дисплее появится надпись «rel». Для начала проверил небольшим током от 1А до 4А, получилось очень неплохо. Во время повышения нагрузки желательно не менять положение провода, иначе появится небольшая погрешность.

Сравнил показания с mastech. Это конечно не эталон, но разница в 3 сотые радует. Кстати, я до сих пор путаюсь с какой стороны правильно накидывать петлю, периодически попадая на отрицательные значения. И возможно вы заметили, что при одинаковой маркировке щупов направление кабеля у моделей отличается.

Но небольшой ток и мультиметром можно измерить, так что нужно найти чего-нибудь помощнее, что гарантированно спалит 10А предохранитель. Когда-то я хотел собрать точечную сварку и переделал 1кВт трансформатор. Насколько помню, на выходе у него 1.2В и порядка 800А, которые мне пока нечем проверить. Начал с небольшой нагрузки в виде гвоздя, получилось 140А, после чего импровизированный резистор начал самоуничтожаться.

Шуруп позволил снять 245А в пике до того как начал плавиться Перебрав несколько болтов и гаек удалось получить около 300А, на остальном было или меньше или прибор зашкаливало.

При КЗ болтами на выходе должно быт около 800А, что вдвое больше максимума, указанного в описании. Ничего страшного не происходит, TOOLTOP X5 просто начинает жалобно пищать и отображает 0L на дисплее.

Что внутри

«Сердцем» данной модели является контроллер HOLTEK HT16C22, маркировка еще одного затёрта.

Итоги

К точности у меня вопросов не возникло, она не хуже, чем у Mastech. Сегменты инверсного дисплея крупные и показания отлично видно как при ярком освещении, так и в полной темноте, это огромный плюс, т.к. мастеч частенько бесил отключением подсветки в самый неподходящий момент или угасанием/затемнением экрана если смотреть на него под углом.

В данный момент есть купон на 190+ рублей на странице товара.

Так же Вам может быть интересны обзоры полуавтоматического мультиметра ET802 и автоматического FnirsiS1.

Как измерить постоянный ток не разрывая цепь?

Для этого применяют такие приборы, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей – самый удобный и безопасный способ, но он подходит только при открытой прокладке проводки или кабеля. Такой способ позволяет измерить ток без разрыва цепи, что существенно безопаснее и быстрее.

Чем можно измерить постоянный ток?

Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.

Как измерить нагрузку в цепи?

1. переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
2. нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
3. поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.

В чем измеряется сила тока и напряжение?

Для измерения силы тока применяется измерительный прибор, который называется Амперметр. Силу тока приходится измерять гораздо реже, чем напряжение или сопротивление, но, тем не менее, если нужно определить потребляемую мощность электроприбором, то без зная величины потребляемого ним тока, мощность не определить.

Как измерить силу тока тестером?

1. Присоединяем провода к нужным отверстиям на мультиметре.
2. Выбираем на мультиметре нужную функцию замера, если необходимо — степень сигнала.
3. Последовательно с измерителем присоединяем к розетке выбранный нагрузочный элемент.
4. Смотрим на показания.

Каким прибором можно измерить силу тока?

Измерение силы тока

Для измерения силы тока используют специальный прибор — амперметр (для приборов, предназначенных для измерения малых токов, также используются названия миллиамперметр, микроамперметр, гальванометр). Его включают в разрыв цепи в том месте, где нужно измерить силу тока.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКА БЕЗ РАЗРЫВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Для измерения силы тока без разрыва электрической цепи, например, в исполнительных механизмах непосредственно на автомобиле, используют клещи электроизмерительные цифровые, которые состоят из корпуса, разъемного магнитопровода, в зазорах которого размещены специальные датчики Холла, печатной платы с электронной схемой обработки сигнала, автономного источника питания и цифрового жидкокристаллического индикатора для отображения измеряемого тока. Некоторые измерительные клещи (например, КЭИ-0,6 кА) имеют встроенный, программируемый пик-процессор, который обладает функцией памяти последнего значения тока. В табл. 5.2 представлены некоторые технические характеристики электроизмерительных клещей. Принцип измерения постоянного, переменного или импульсного тока без разрыва силовой цепи основан на измерении магнитной индукции, создаваемой протекающим током.

Технические характеристики электроизмерительных клещей

Диапазон измеряемого тока, А

Потребляемый ток, мА

Часто в случае испытаний системы зажигания используют высоковольтный провод, прикрепив к нему емкость величиной 10 пф или трансформатор на ферритовом сердечнике, для обеспечения синхронизации изображения на экране осциллографа при измерениях вторичного напряжения или тока искрового разряда катушки зажигания. Такая синхронизация используется и в диагностических устройствах (мотор-тестерах), и при измерениях стробоскопом установочного угла опережения зажигания.

Для измерения магнитных величин: магнитного потока, магнитной индукции, напряженности магнитного поля, намагниченности обмоток датчиков и исполнительных устройств применяют измерительные приборы, в которых используется явление электромагнитной индукции. Для этих целей используют измерительную катушку с равномерной обмоткой, плоскость которой расположена перпендикулярно вектору магнитной индукции или напряженности магнитного поля. Схема измерения магнитного потока индукционно-импульсным методом с помощью баллистического гальванометра представлена на рис. 5.2. В цепи измерительной катушки И К с количеством витков ?_к включены баллистический гальванометр БГ и образцовая катушка взаимной индуктивности М, являющаяся мерой магнитного потока. Если измерительную катушку вывести

Рис. 5.2. Схема измерения магнитного потока с помощью баллистического гальванометра:

ИК — измерительная катушка; БГ — баллистический гальванометр; А — амперметр; Я — нагрузка; В, и В₂ — включатели; Ф_х— измеряемый магнитный поток; Т — трансформатор; И/_к — число витков катушки

из измеряемого поля или повернуть ее на 180°, то, зная сопротивление измерительной катушки /?_и и ток измерительной катушки /’, можно определить потокосцепление ИК по формуле

где ДФ^ — изменение потока; С_ф = С_бЯ — постоянная величина баллистического гальванометра по магнитному потоку, В_б/дел; а_Ьп — отклонение указателя баллистического гальванометра.

Баллистический гальванометр, показанный на рис. 5.2, можно заменить веберметром магнитоэлектрического типа. Следует отметить, что, хотя баллистический гальванометр превосходит магнитоэлектрический веберметр по чувствительности, он является негра-дуированным прибором и требует определения постоянной по магнитному потоку Сф в каждом измерении.

Магнитную индукцию измеряют тесламетрами, в которых используется эффект Холла, с помощью полупроводниковой пластины, через которую протекает ток. Пластина помещается в магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен плоскости пластины, в результате на боковых гранях пластины возникает разность потенциалов — ЭДС Холла.

После усиления ЭДС Холла измеряется милливольтметром, шкала которого проградуирована в единицах магнитной индукции.

Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок — Измерения в низкоомных цепях, силы тока без разрыва цепи

§ 20. Измерения в низкоомных цепях
При измерениях в низкоомных цепях следует учитывать не только внутреннее сопротивление прибора, но и сопротивление соединительных проводов. Рассмотрим следующие примеры.

Пример 1. При испытании генератора для измерения силы тока ротора собирают схему (рис. 89). В данном примере взят шунт Ш типа Р114/1 на 300 А и 45 мВ, который установлен непосредственно около генератора, а в качестве милливольтметра mV используют прибор Ml 107 на пределе 45 мВ, при котором его внутреннее сопротивление равно 45 Ом. Этот прибор установлен на щите и соединен с шунтом LL1 контрольным кабелем длиной 200 м с медными жилами, сечением 1,5 мм 2 .
Зная напряжение, снимаемое с шунта Um (мВ), можно определить силу тока ротора /р. Однако напряжение, которое покажет прибор i/np, будет меньше, поскольку прибор и шунт размещены на большом расстоянии друг от друга и соединены проводниками, имеющими с учетом сопротивления жил контрольного кабеля и других соединительных проводников сопротивление 5 Ом. Показания прибора будут меньше напряжения, снимаемого с шунта, на величину падения напряжения в соединительных проводниках.
Так, при токе ротора 300 А напряжение 1/ш=45 мВ, снимаемое с шунта, распределится между прибором и соединительными проводниками пропорционально их сопротивлениям, причем напряжение, подведенное к прибору, будет равно •10,5 мВ. Если прибор был проградуирован так, чтобы непосредственно показывать силу тока ротора, протекающего по шунту, и не учитывалось сопротивление соединительных проводников, то погрешность при измерении составит 10%.
Чтобы учесть влияние соединительных проводников, следует измерить их сопротивление и внести соответствующую поправку к показанию прибора при определении измеряемого тока ротора. Для рассматриваемого случая, зная сопротивление соединительных проводников г=5 Ом, сопротивление прибора rnp=45 Ом и показания прибора 40,5 мВ, можно определить падение напряжения на проводниках, равное 4,5 мВ, и напряжение на зажимах шунта Um= 45 мВ. Следовательно, действительный ток ротора /р=300 А.
При градуировке приборов непосредственно по току, протекающему через шунт, например тока ротора генератора, питание к прибору подводят через те же соединительные проводники, которыми он будет присоединяться к шунту при нормальной работе, или через сопротивление, равное сопротивлению этих проводов. После этого, отрегулировав напряжение до величины, равной напряжению на шунте при протекании через него нормального тока, подгонкой добавочного сопротивления или регулировкой магнитного шунта внутри прибора добиваются установки стрелки прибора против деления шкалы, соответствующего нормальному току ротора. Для удобства проведения градуировки прибора питание к нему целесообразно подводить с места его расположения. Это можно сделать, закоротив соединительные проводники со стороны шунта, т. е. обычно концы обоих соединительных проводников у шунта подключают под один зажим последнего.
К низкоомным цепям следует отнести цепи накала электронных ламп, трансформаторов тока, сети защитного заземления и др. Чтобы уменьшить влияние приборов на результаты измерения силы тока в низкоомных цепях, следует подбирать приборы с возможно малым внутренним сопротивлением, значительно меньшим сопротивления проверяемой цепи. Поясним на примере.
Пример 2. Требуется измерить силу тока в цепи накала электронной лампы 2П1П. Нормальные напряжение и сила тока для этой лампы соответственно равны UH= 1,2 В и /и=0,12 А. Сопротивление нити накала 0 Ом.
Если для измерения силы тока воспользоваться прибором Д552 на пределе 0,25 А (внутреннее его сопротивление на этом пределе 28 Ом), то благодаря введению его в измеряемую цепь сопротивление последней увеличится до 38 Ом, ток уменьшится и прибор покажет силу тока 0,032 А вместо 0,12 А, т. е. почти в четыре раза меньше нормального. Если же воспользоваться для измерения силы тока в той же цепи амперметром 359/6 па пределе 0,5 А (внутреннее сопротивление его на этом пределе 0,019 Ом), то включение этого прибора не нарушит режима проверяемой цепи. Результирующее сопротивление цепи будет равно 10,019 Ом и прибор покажет силу тока 1,2:10,019=0,1198 А. Погрешность из-за влияния внутреннего сопротивления прибора, включенного в контролируемую цепь, будет невелика (менее 0,2%), поэтому ею можно пренебречь.

§ 21. Измерение силы тока без разрыва проверяемой цепи

Умение измерять силу тока в контролируемой цепи без ее разрыва приобретает особое значение при пусконаладочных работах, сопряженных с большим количеством различных измерений. При этом исключается ряд нежелательных явлений, связанных с разрывом контролируемой цепи под нагрузкой, и ошибки при восстановлении контролируемой цепи после выполнения соответствующих измерений. При электрических измерениях задача измерения силы тока без разрыва контролируемой цепи решается с применением косвенных методов измерения и специальных устройств.

Рис. 91. Испытательный зажим: а— внешний вид, 6 — включение приборов,
I, 3, 4, 5 и 7 — контактные винты, 2 и 6 — металлические пластины, 8 — прибор
Широко используется при пусконаладочных работах определение силы тока в контролируемой цепи без ее разрыва методом измерения напряжения на известном сопротивлении, включенном в эту цепь. Например, силу тока в анодной цепи электронной лампы (рис. 90) определяют по падению напряжения UK на сопротивлении гк в цепи катода этой лампы (сопротивление смещения):

Рис. 90. Определение силы тока по падению напряжения в известном сопротивлении
Если гк=800 Ом, а вольтметр показал напряжение UK=2 В, то сила анодного тока /а=— =0,025 А. Измерение напряжения на таком сопротивлении (800 Ом) не составляет каких-либо трудностей.
Таким же методом можно определить силу тока, протекающего но шине из алюминия, сечение которой 9=100-10=1000 мм 2 . Сопротивление участка шины длиной I можно определить по формуле

Удельное сопротивление алюминия р=0,03 Ом-мм 2 /м. Замерив падение напряжения на указанном участке шины, нетрудно подсчитать силу тока, протекающего по шине. Если, например, напряжение на участке шины длиной 1 м равно 0,003 В, то сопротивление 1 м шины указанного сечения равно 0,03-1:1000=0,00003 Ом, а сила тока, протекающего по этой шине, 0,003:0,00003=100 А.
Принято замерять падение напряжения на выводах трансформа-
торов тока при проверке вторичных цепей под нагрузкой. Обычно известно сопротивление (полное) токовых цепей и, замерив падение напряжения, можно оценить силу тока в этих цепях, а кроме того, убедиться в исправности их.
Электропромышленностью выпускается ряд устройств, позволяющих вводить в контролируемые цепи измерительные приборы, не нарушая целости этих цепей. К ним относят испытательные зажимы, испытательные блоки, токоизмерительные клещи и др.

Рис. 92. Испытательный блок:
а — с крышкой, б— с контрольным штепселем; 1— короткозамыкатель, 2 и 7 — главные контакты. 3 — предварительные контакты, 4— основание, 5 — контактная пластина, б — крышка, 8 и 9— контакты контрольного штепселя, 10, 11— зажимы, 12 — контрольный штепсель
Испытательный зажим (рис. 91, а) состоит из двух металлических пластин 2 и 6, контактных винтов (1 и 7 — для подключения проверяемых цепей, 3 и 5 — для подключения измерительных приборов и 4 — для замыкания между собой пластин 2 и 6). Если требуется включить в контролируемую цепь амперметр (рис. 91, б), сначала его подсоединяют к пластинам 2 и 6 винтами 3 и 5, а затем вывертывают винт 4. Очевидно, цепь при подключении амперметра разрываться не будет (до подключения она замкнута контактным винтом 4, после подключения обмотка амперметра образует дополнительную цепь, параллельную контактному винту 4, и когда винт 4 вывертывают, ток не прерывается, а протекает через обмотку амперметра). Окончив процесс измерения силы тока в указанной цепи, ввертывают контактный винт 4, шунтируя тем самым обмотку амперметра, если после этого отключают амперметр, ток не прерывается, поскольку может протекать через контактный винт 4.
Испытательные блоки обычно монтируют на панелях релейной защиты и автоматики для подведения к соответствующим приборам цепей от измерительных трансформаторов тока. Каждый испытательный блок (рис. 92) состоит из основания 4 с главными контактами 2 и 7, предварительными контактами 3 и короткозамыкателем 1, крышки 6 с контактной пластиной 5 и контрольного штепселя 12 с контактами 8 и 9 и зажимами 10 а И для подключения измерительных приборов. Нетрудно убедиться, что контролируемая цепь на участке между контактными винтами испытательного блока остается замкнутой как при вставленной крышке и контрольном штепселе, так и при замене одного другим. При вставленной крышке 6 ток может протекать от контактного винта через главный контакт 2 основания 4, контактную пластину 5 крышки 6, главный контакт7 основания 4 к контактному винту.

Рис. 93. Токоизмерительные клещи Ц90:
а — общий вид, б — схема; 1 — разъемный магнитопровод, 2 — проводник, 3 — амперметр 4 — рукоятки
При вынутой крышке 5 ток может протекать от контактного винта через главный контакт 2 основания 4, короткозамыкатель 1, главный контакт 7 к контактному винту. Если на какой-то момент при вытаскивании крышки нарушится цепь тока через контактную пластину 5 крышки и еще не успеет образоваться цепь тока через короткозамыкатель 1 основания, ток может протекать по цепи от контактного винта через предварительные контакты 3 основания и контактную пластину 5 крышки к контактному винту. При вставленном контрольном штепселе (рис. 92, б) с подключенным к нему амперметром ток будет протекать от контактного винта через главный контакт 2 основания 4, контакт 9 контрольного штепселя 12, амперметр А, контакт 8 контрольного штепселя, главный контакт 7 основания 4 к контактному винту.
Токоизмерительные клещи (рис. 93) состоят из трансформатора тока с разъемным магнитопроводом 1, снабженным рукоятками 4 и амперметром 3. Для измерения силы тока, протекающего по проводнику 2, магнитопровод разводят, охватывают им проводник и затем сводят до смыкания обеих частей магнитопровода. Проводник с током в этом случае является и первичной обмоткой трансформа- гора тока.
Промышленностью выпускается несколько разновидностей токоизмерительных клещей для измерений в цепях напряжением до 10 кВ и до 600 В.
Для измерения силы тока в цепях напряжением до 10 кВ служат токоизмерительные клещи КЭ-44 с пределами измерений 25, 50, 100, 250 и 500 А, а также Ц90 с пределами измерений 15, 30, 75, 300 и 600 А. В этих клещах рукоятки надежно изолированы от магнитопровода. Для измерения силы тока в цепях напряжением до 600 В применяют токоизмерительные клещи ЦЗО с пределами измерений 15, 30, 75, 300 и 600 А, а также Ц91 с пределами измерений 10, 25, 100, 250, 500 А, которыми можно измерять и напряжение на двух пределах — до 300 и 600 В.
Кроме описанных выпускают токоизмерительные клещи, входящие в комплект к другим измерительным устройствам и аппаратам, например к вольтамперфазоиндикатору ВАФ-85, позволяющие измерять силу тока в электрических цепях без их разрыва на пределах измерений 1—5 и 10 А (прибор более подробно описан в гл. IX).