Содержание

Клещи токоизмерительные: как правильно пользоваться

Среди инструментов, необходимых для работы любому электромонтажнику, не зависимо от того, в какой области проводит он свою работу, клещи токоизмерительные являются одним из самых необходимых инструментов, используемых каждый день.
Именно с помощью этого инструмента выполняются измерения показателей переменного тока без разрыва цепи и другие важные параметры электрических сетей. Важной особенностью данного инструмента является то, что для измерения заданных параметров нет необходимости подключаться непосредственно к токоведущим проводникам, достаточно лишь ввести провода в изоляции во внутренне пространство, между клещами инструмента.

По какому принципу работает инструмент

Прежде чем поговорить о том, как пользоваться токоизмерительными клещами, необходимо понять принцип их работы. В принцип работы заложен закон взаимоиндукции. Работа токоизмерительных клещей напоминает работу трансформатора. Измеряемый проводник выполняет функцию первичной обмотки и вокруг него формируется переменное магнитное поле.

  Клещи прибора выполняют функцию вторичной обмотке трансформатора и согласно закона взаимоиндукции на них индуцируется ток. Исходя из показателей этого тока, рассчитываются основные измеряемые технические параметры тока.
Главным преимуществом прибора является возможность измерять токи не подключая прибор в разрыв электрической цепи и измерение больших токов нагрузки. Токоизмерительные клещи с мультиметром отличает то, что помимо самих клещей они комплектуются еще и щупами, для измерения необходимых параметров, например сопротивления, посредством прямого контакта с проводником.

Инструкция по применению

Практически все токовые клещи, присутствующие сегодня на рынке, являются цифровыми. Давайте подробно рассмотрим, как пользоваться токоизмерительными клещами.
Разберём это на примере цифрового и аналогового прибора.

Цифровые клещи М266

Прибор является профессиональным. Состоит из цифрового табло на жидких кристаллах, на котором отражаются все измеряемые показатели, кругового поворотного переключателя. На его шкале нанесены основные параметры пределов измерений и их значения в нужном диапазоне. Основной рабочей частью прибора являются сами клещи (клещи — трансформатор).

На рисунке выше изображена панель управления цифровыми токоизмерительными клещами М266.

А на рисунке ниже — поставляемая комплектация этого прибора.

Прибор имеет пределы измерений по току – 20А, 200А и 1000А
Цифровые измерительные клещи М266 снабжены мультиметром с щупами. С их помощью можно проводить измерение напряжения до 1000 Вольт постоянного и 750 вольт переменного тока. Прибором можно проверить исправность полупроводниковых диодов, использовать прибор для прозвонки электрических цепей, измерять температуру. Данные токовые клещи могут измерять ещё и сопротивление изоляции проводников до 2000 МОм.


Про токоизмерительные клещи M266 видео смотрите ниже:

Аналоговые клещи Ц4501

Этот измерительный прибор использует для проведения замеров те же принципы физики, что и цифровые клещи, но его функциональность несколько ниже.

Прибор имеет пределы измерений по току – 10А, 25А, 100А, 250А и 500А, по напряжению 30В и 600В, по сопротивлению 2кОм. Но он не может измерять сопротивление изоляции и температуру. По всем остальным показателям он не уступает цифровому прибору.

Как проводить измерения

Для того чтобы провести измерение цифровыми токоизмерительными клещами необходимо выполнить следующие операции:

  • Включить прибор и выставить поворотный переключатель в нужный вам сектор предела измерений;
  • Завести проводник между магнито-несущими трансформаторными клещами;
  • Дождаться появления результатов измерения на табло.


Проводя работы по измерению напряжения и силы тока в электрических сетях с помощью измерительных токовых клещей необходимо помнить про следующие тонкости такой работы:

  • В случае если параметры, выводимые на табло прибора не корректны – убедитесь в том, что правильно выбрали измерительный диапазон для работы с прибором. При проведении измерений со стрелочным прибором, стрелку может «зашкаливать»;
  • Для того чтобы использование измерительного прибора дало максимально точные результаты рекомендуется воспользоваться следующим способом измерения: возьмите в клещи несколько витков измеряемого проводника (это надо делать, предварительно обесточив данный проводник и проверив отсутствие напряжения индикатором), а после подачи напряжения полученные результаты измерения поделите на количество витков, таким образом, полученный результат будет наиболее точно отражать реальный рабочий ток;
  • Строго соблюдайте все меры безопасности при работе с цепями, находящимися под напряжением.

Что нужно помнить

Важно помнить, что все работы по построению и обслуживанию электрических сетей, а так же по проведению электротехнических измерений должны выполняться только специально обученным персоналом, имеющим все необходимые допуски и наряд на выполнение работ под напряжением. Соблюдайте правила электробезопасности, а именно: используйте обувь на резиновой подошве (диэлектрические калоши), применяйте резиновые диэлектрические перчатки, работайте с напарником.

Кроме того, избегайте касаний голыми частями тела токоведущих частей, не допускайте образования электрической дуги. Если вы не являетесь аттестованным специалистом, и работаете без напарника и наряда на выполнение работ – вы полностью перекладываете на себя всю ответственность за возможные повреждения и травмы, которые вы можете получить в процессе их выполнения.

Электричество опасно для жизни, важно помнить об этом, и соблюдать все меры безопасности. Особенно в том случае, когда речь идёт о проведении работ в щитовых. Ведь сила тока в них выше, чем в домашней сети, равно как и напряжение. Именно там и используются в основном токоизмерительные клещи. Не пренебрегайте возможностью обратиться за помощью к обученным специалистам, не рискуйте своей жизнью понапрасну.
В случае если вы всё-таки решили провести подобные работы самостоятельно – изучите видео, прочитайте внимательно инструкции, как пользоваться токовыми клещами, и только после этого, с соблюдением всех мер безопасности, приступайте к работам.
Как пользоваться токоизмерительными клещами видео смотрите ниже:

Токоизмерительные клещи это простой и современный прибор, позволяющий без труда получить все необходимые данные, не вступая в прямой контакт с электричеством. Особенно важно их использование в случаях линий с большой силой тока, где стандартные мультиметры не подойдут, из-за малого сечения измерительного проводника.

Однако никогда не забывайте об опасности, которую представляет собой для здоровья человека электрический ток. И если вы сомневаетесь в своей квалификации – не приближайтесь к электрическим сетям, распределительным щитам, и электромонтажным работам. Ценой ошибки здесь может оказаться жизнь. Берегите себя и пользуйтесь услугами профессионалов.

Токоизмерительные клещи — для чего они, и как ими пользоваться

Практически у каждого мужчины в доме имеется небольшой набор инструментов, и среди них обязательно будет присутствовать мультиметр. Это привычный прибор, и как пользоваться им, знает почти каждый. А вот мультиметр с токовыми клещами уже диковинка.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 248
Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/avo/multimetr-s-kleshhami

Определение

Токоизмерительные клещи – позволяют узнать силу тока или другие характеристики без разрыва в электрической цепи. Этот инструмент работает по другому принципу – он определяет характеристики электрического тока на основании параметров магнитного поля.

Блок: 2/11 | Кол-во символов: 262
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Конструкция

В токоизмерительных клещах можно указать два основных рабочих узла:

Конструкция клещей

  1. В захватах находятся обмотки трансформатора.
  2. В ручке имеется амперметр или другой измерительный прибор.

В обмотках трансформатора наводится электрический ток, характеристики которого определяет встроенный измерительный прибор. Нужно учитывать, что наведённый ток имеет другую величину по сравнению с первоначальным. Для получения точной величины требуется выполнить пересчёт.

Блок: 3/11 | Кол-во символов: 474
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Катушка Роговского и её применение в токоизмерительных клещах

В современных конструкциях рассматриваемых приборов имеются и другие датчики — вольтметры, омметры — которые повышают универсальность прибора. В частности, конструкции измерительных клещей, использующие катушку Роговского, пригодны для определения значений переменного тока, в том случае, если измерения ведутся в стеснённых условиях.

Катушка Роговского представляет собой  устройство, состоящее из гибкой спиральной катушки с проводом, который проходит через центр катушки на другую её сторону, так что обе клеммы находятся на одном конце (смотреть рисунок 3). Катушка должна быть обмотана вокруг проводника, где будет производиться замер. Протекание переменного тока в проводнике вызывает индукцию напряжения в катушке.

Рисунок 2. Схема измерения постоянного тока

Рисунок 3. Принцип работы катушки Роговского

Измерение с помощью катушки Роговского имеет несколько преимуществ:

  1. С её помощью можно измерять токи в увеличенном диапазоне значений — от 100 мА до 100 кА и даже более.
  2. Сама катушка гибкая, тонкая, легкая и прочная.
  3. Поскольку магнитные материалы отсутствуют, катушки Роговского не могут насыщаться и, следовательно, обладают высокой способностью выдерживать большие нагрузки.
  4. Невосприимчивость к постоянному току.
  5. Широкая частотная полоса пропускания, достигающая нескольких МГц.

Использование в токовых клещах катушки Роговского сопряжено и с рядом ограничений, например, обязательным присутствием внешнего источника напряжения, которое должно подаваться на интегратор. Однако самым большим недостатком является наличие фазового сдвига, зависящего, в свою очередь, от положения катушки (вертикального и горизонтального). Ошибку позиционирования нельзя компенсировать с помощью датчика, поэтому приходится подключать к разъёмам клещей дополнительные  измерительные провода Dewesoft.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1859
Источник: https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html

Инструкция по применению

Практически все токовые клещи, присутствующие сегодня на рынке, являются цифровыми. Давайте подробно рассмотрим, как пользоваться токоизмерительными клещами.

Разберём это на примере цифрового и аналогового прибора.

Цифровые клещи М266

Прибор является профессиональным. Состоит из цифрового табло на жидких кристаллах, на котором отражаются все измеряемые показатели, кругового поворотного переключателя. На его шкале нанесены основные параметры пределов измерений и их значения в нужном диапазоне. Основной рабочей частью прибора являются сами клещи (клещи — трансформатор).

На рисунке выше изображена панель управления цифровыми токоизмерительными клещами М266.

А на рисунке ниже — поставляемая комплектация этого прибора.

Прибор имеет пределы измерений по току – 20А, 200А и 1000А
Цифровые измерительные клещи М266 снабжены мультиметром с щупами. С их помощью можно проводить измерение напряжения до 1000 Вольт постоянного и 750 вольт переменного тока. Прибором можно проверить исправность полупроводниковых диодов, использовать прибор для прозвонки электрических цепей, измерять температуру. Данные токовые клещи могут измерять ещё и сопротивление изоляции проводников до 2000 МОм.

Про токоизмерительные клещи M266 видео смотрите ниже:

Аналоговые клещи Ц4501

Этот измерительный прибор использует для проведения замеров те же принципы физики, что и цифровые клещи, но его функциональность несколько ниже. Прибор имеет пределы измерений по току – 10А, 25А, 100А, 250А и 500А, по напряжению 30В и 600В, по сопротивлению 2кОм. Но он не может измерять сопротивление изоляции и температуру. По всем остальным показателям он не уступает цифровому прибору.

Как проводить измерения

Для того чтобы провести измерение цифровыми токоизмерительными клещами необходимо выполнить следующие операции:

  • Включить прибор и выставить поворотный переключатель в нужный вам сектор предела измерений;
  • Завести проводник между магнито-несущими трансформаторными клещами;
  • Дождаться появления результатов измерения на табло.

Проводя работы по измерению напряжения и силы тока в электрических сетях с помощью измерительных токовых клещей необходимо помнить про следующие тонкости такой работы:

  • В случае если параметры, выводимые на табло прибора не корректны – убедитесь в том, что правильно выбрали измерительный диапазон для работы с прибором. При проведении измерений со стрелочным прибором, стрелку может «зашкаливать»;
  • Для того чтобы использование измерительного прибора дало максимально точные результаты рекомендуется воспользоваться следующим способом измерения: возьмите в клещи несколько витков измеряемого проводника (это надо делать, предварительно обесточив данный проводник и проверив отсутствие напряжения индикатором), а после подачи напряжения полученные результаты измерения поделите на количество витков, таким образом, полученный результат будет наиболее точно отражать реальный рабочий ток;
  • Строго соблюдайте все меры безопасности при работе с цепями, находящимися под напряжением.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 3017
Источник: http://electry.ru/instrumenty-i-pribory/kak-polzovatsya-tokoizmeritelnyimi-kleshhami.html

Основные функции

Измерительные клещи доступны с рядом функций, которые облегчают получение точных показаний и обработку результирующих данных. Среди таких функций:

  • Истинное среднеквадратичное значение. Поскольку переменный ток меняет направление несколько раз в секунду, он представляется синусоидальной волной. Амплитуда волны постоянно изменяется в течение периода, поэтому результаты измерений могут в разные моменты времени немного различаться. Встраиваемая функция True-RMS (среднеквадратичное значение) преобразует сигналы переменного тока в сигналы постоянного тока эквивалентного значения для более стабильных и точных показаний;
  • Регистратор данных. Его назначение — хранить данные во внутренней памяти, с возможностью последующего вызова;
  • Ingress Protection Rating. Функция классифицирует и оценивает степень защиты корпусов от проникновения влаги и инородных тел. Чем выше класс защиты, тем в более широком диапазоне сред могут использоваться токоизмерительные клещи;
  • Последовательные порты. Они являются средством  передачи данных со счетчика на компьютер, где может происходить дальнейшая обработка результатов. Общие интерфейсы включают Ethernet, USB, FireWire или RS-232;
  • Пусковое устройство: функция обеспечивает пользователям точное измерение сильных скачков тока, которые имеют место в двигателях во время их запуска. Это измерение необходимо при устранении таких неполадок, как нежелательные отключения устройств защиты от перегрузки по току.
  • Дисплей автоматического выбора диапазона. При этом автоматически устанавливается правильный диапазон измеряемых величин, избавляя пользователей от необходимости регулировать начальное положение переключателей.

Вид рабочей панели токоизмерительных клещей представлен на рисунке 4.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1741
Источник: https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi. html

Виды

Электроизмерительные клещи бывают двух видов – до 1000 В и высоковольтные. В быту применяются клещи до 1000 В. В современных токовых клещах, для удобства пользователей, совместили функции амперметра для измерения переменного тока с другими приборами типа вольтметра, омметра и получился мультиметр с токоизмерительными клещами.

Кроме этого бывают измерительные клещи для постоянного и переменного тока, основанные на эффекте Холла. Если на тонкую полупроводниковую пластину подать электрический ток и при этом она располагается под прямым углом к какому-нибудь магнитному полю, то на концах пластины появляется напряжение. Оно пропорционально напряженности магнитного поля, действующей на пластину.

Использование эффекта Холла позволяет измерять как переменный, так и постоянный ток, так как датчик реагирует только на амплитуду напряженности, а направление поля для него значения не имеет.

Кроме этого, датчик реагирует мгновенно на изменение напряженности. Поэтому он может фиксировать и форму сигнала.

Конструктивно, измерительные клещи, основанные на эффекте Холла, ничем не отличаются от обычных, измеряющих при помощи трансформаторов тока. Для обычного пользователя это все тот же мультиметр.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1205
Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/avo/multimetr-s-kleshhami

Сделать самому

Если человек немного разбирается в электронике, имеет цифровой мультиметр, то можно довольно быстро сделать к нему дополнение. Для этого понадобится любой датчик Холла, в продаже они имеются, и ферритовое кольцо.

Кольцо раскалывают на две части, к одному концу крепится датчик, и к его контактам припаивают провода. Полукольца крепят к прищепке или чему-нибудь подобному. Концы проводов вставляют в гнезда мультиметра. Прибор переводится в режим милливольтметра.

Если в ферритовое кольцо поместить проводник, по которому протекает ток, то на милливольтметре можно будет наблюдать какие-то значения. В зависимости от используемого датчика, коэффициент преобразования напряженности магнитного поля в электрическое напряжение будет разным, но постоянным для конкретного датчика.

С помощью эталонных токов можно отградуировать шкалу. В результате получится простая и удобная приставка к мультиметру.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 912
Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/avo/multimetr-s-kleshhami

Классификация

Такие клещи можно классифицировать по используемому в них электроизмерительному прибору. В этом качестве может применяться:

  • мегаомметры;
  • амперметры;
  • ваттметры;
  • фазометры;
  • ампервольтметры;
  • мультиметры.

Блок: 6/11 | Кол-во символов: 215
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Видео по теме

Хорошая

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 23
Источник: https://ProFazu. ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html

Как выбрать типоразмер токоизмерительных клещей

Большинство современных исполнений способны регистрировать также значения таких характеристик электрической цепи как напряжение, частота, мощность, ёмкость и сопротивление. Однако при помощи клещей можно определять  температуру (от датчиков или термопар), а также использовать их для  быстрого испытания сопротивления «выдержать/не пройти», в результате которого можно определить, замкнута или разомкнута цепь. При проведении теста на непрерывность, если цепь замкнута, прибор подаёт звуковой сигнал, поэтому смотреть на дисплей не нужно.

Позиции выбора, которые должны приниматься во внимание:

  1. Требующийся диапазон измерений.
  2. Какими должны быть размеры и конфигурация зажимов/челюстей.
  3. Какой класс защиты требуется.
  4. Какой должна быть точность измерения.
  5. Каким набором аксессуаров комплектуется устройство.
  6. Соответствуют ли клещи нормам безопасности для проведения работы.

Как замерить параметр безопасно? Вне зависимости от степени защищённости прибора от внешних опасностей, работать с клещами необходимо только в защитных рукавицах, как показано на рисунке 5.

Долговечность данного измерительного устройства  зависит также от строгого соблюдения инструкций изготовителя, а также от сроков периодической поверки техники в специальных лабораториях.

Рисунок 4. Рабочая панель токоизмерительных клещей DT202

Рисунок 5. Как правильно удерживать токоизмерительные клещи во время замеров

Пример использования клещей для измерений силы тока в однофазной сети показан на рисунке 6, а процедура калибровки — на рисунке 7.

Рисунок 6. Установка клещей для измерения параметров однофазной  сети

Рисунок 7. Процесс калибровки токоизмерительных клещей

При необходимости приобретения данных измерительных устройств, необходимо обращаться в организации, имеющие лицензию на данный род деятельности. Токоизмерительные клещи от сертифицированных производителей — это гарантия точности и качества прибора, возможность его своевременного ремонта или замены.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1988
Источник: https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html

Преимущества и недостатки

При использовании токоизмерительных клещей можно отметить следующие достоинства:

  1. Компактность используемого инструмента и простота его использования.
  2. Имеется возможность использовать этот инструмент для проведения замеров в высоковольтных цепях. Для этой цели используются специализированные модели.
  3. Существуют различные разновидности таких устройств.

Такие клещи несложно интегрировать с радиоизмерительной аппаратурой.

При использовании можно столкнуться с такими недостатками:

  1. Поскольку при измерении используются характеристики создаваемого проводом магнитного поля, то при различном положении проводника результаты измерений могут отличаться. Чтобы избегнуть такой неоднозначности рекомендуется располагать провод перпендикулярно плоскости расположения клещей.
  2. Класс точности производимых измерений недостаточно высокий — второй или третий, в зависимости от конкретной модели.
  3. Иногда речь может идти о дополнительной наводке магнитного поля, создаваемой другими электроприборами. Чтобы этого избегнуть, необходимо контролировать их возможное наличие.
  4. Относительно простой принцип работы служит причиной изготовление некачественных вариантов таких инструментов.

Достоинства токоизмерительных клещей в значительной степени перевешивают их недостатки.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 1280
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Требования к клещам

Необходимо использовать такой инструмент, который обеспечит нужный вид измерений и класс точности. Если есть необходимость в дополнительных опциях, то надо убедиться в их присутствии (например, будет лучше использовать дисплей большего размера). Важно убедиться, что приобретаемый экземпляр произведён известной фирмой, гарантирующей качество.

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 364
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Проверка перед эксплуатацией

Для проверки достаточно произвести пробное измерение в соответствии с тем измерительным прибором, который встроен в клещи. Если результат соответствует предварительным данным — значит прибор исправен.

Блок: 10/11 | Кол-во символов: 230
Источник: https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 18959
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
  1. https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi: использовано 6 блоков из 11, кол-во символов 2825 (15%)
  2. https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html: использовано 5 блоков из 6, кол-во символов 8527 (45%)
  3. http://electry.ru/instrumenty-i-pribory/kak-polzovatsya-tokoizmeritelnyimi-kleshhami. html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 5242 (28%)
  4. https://EvoSnab.ru/instrument/avo/multimetr-s-kleshhami: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2365 (12%)

Как пользоваться токоизмерительными клещами - Masteram

Лень всегда была двигателем прогресса. В случае с прибором для измерения тока было также. Во время измерения тока амперметр включается в электрическую цепь последовательно. А это значит, что для измерения тока, нужно разомкнуть электрическую цепь, то есть вмешаться в ее работу. Во-первых, это занимает много времени. Во-вторых, существует достаточно большой риск поражения электрическим током во время проведения измерений. Более того, измерительный прибор вносит в электрическую цепь собственное сопротивление, в частности сопротивление щупов. Чем больше номинал тока, тем более ощутимое это влияние.

Идея измерения тока без разрыва электрической цепи была успешно реализована в измерительном приборе, который вскоре получил название «токоизмерительные клещи». Такой прибор позволяет легко измерить ток без необходимости размыкать исследуемую цепь. К тому же можно проводить измерения на установке или оборудованию, которое работает. Прибор также позволяет измерить ток проводника, который находиться в изоляции.  Он не вносит собственное сопротивление в электрическую цепь и не влияет на результат измерений.

Современные измерительные приборы, конечно, кардинально отличаются от самых первых токовых клещей. Однако (собственно из-за этого прибор и получил свое название), сам механизм прибора, очень похож на механические клещи, практически не изменился. Это обусловлено тем, что прибор должен «обхватить» проводник, по которому протекает ток. А сделать это можно следующим образом:

Типы и принцип работы токоизмерительных клещей

Все токоизмерительные клещи условно можно разделить на 2 типа:

  1. Клещи для измерения переменного тока.
  2. Клещи для измерения постоянного и переменного тока.

Такая классификация обусловлена типом датчика, который используется для измерения тока.

Приборы первого типа построены на принципе одновиткового трансформатора тока. Измеряемая шина или проводник исполняют функцию первичной обмотки, а вторичная многовитковая обмотка (к которой подключен амперметр) намотана на раскрывающийся магнитопровод прибора. Переменный ток в проводнике создает переменный магнитный поток в магнитопроводе прибора, в результате чего во вторичной обмотке токоизмерительных клещей возникает ЭДС.

В замкнутой вторичной обмотке возникает ток, который измеряется амперметром. Прибор обрабатывает полученные данные и выдает на дисплей результат измерений тока в удобном для пользователя виде. К преимуществам таких приборов относят их простую конструкцию и доступную цену. Но есть и очевидные недостатки, например, возможность измерять только переменный ток.

В конструкции приборов второго типа используется чувствительный элемент абсолютно иного действия, принцип работы которого основан на эффекте Холла. Чувствительным элементом, или же датчиком Холла, называют устройство, с помощью которого измеряют величину магнитного поля. В случае токоизмерительных клещей, это магнитное поле, образованное проводником, по которому протекает ток. Датчик Холла представляет собой полупроводниковую прямоугольную пластину, к которой подсоединены четыре вывода. Схематически, чувствительный элемент датчика Холла показан на рисунке ниже.

Эффект Холла можно представить так. Пускай чувствительный элемент имеет форму прямоугольной пластины длиной l, шириной d и толщиной b.  Если вдоль этой пластины пропустить электрический ток J, а перпендикулярно плоскости пластины создать магнитное поле B, то на ее боковых поверхностях в направлении CD возникнет электрическое поле, которое называют полем Холла. На практике, поле Холла характеризуется разницей потенциалов, которую измеряют между симметричными точками С и D на боковых поверхностях чувствительного элемента.

Эта разность потенциалов называется Холловскою разностью потенциалов Uхол или ЭДС Холла εхол. Объясняется эффект Холла тем, что в магнитном поле, на электрические заряды, которые двигаются, действует сила Лоренца. ЭДС Холла (или Uхол) пропорциональна силе тока, индукции магнитного поля, и обратно пропорциональна толщине чувствительного элемента и концентрации носителей тока в нем.

Принцип роботы датчика Холла

На рисунке ниже показана характерная зависимость Uхол от магнитного поля в случае постоянного тока. Если магнитное поле отсутствует, ЭДС Холла равна нулю. Но в результате разных различных факторов и явлений (например, несимметричное расположение выводов датчика), измерительный прибор может показать некоторую разность потенциалов Uо на выходе датчика Холла, даже при отсутствии магнитного поля. Для того, чтобы исключить эту ошибку, величину Uо следует вычесть из измеренной разности потенциалов в магнитном поле.

Обратите внимание, датчик Холла измеряет перпендикулярную (к плоскости датчика) величину вектора магнитного поля. Поэтому, если нужно измерить максимальное значение магнитного поля, датчик Холла, а соответственно и измерительный прибор (токоизмерительные клещи), необходимо ориентировать в магнитном поле соответствующим образом.

Для изготовления датчиков Холла используют определенные полупроводники, которые имеют высокую чувствительность к воздействию магнитного поля, например, InP, InSb, GaAs, Ge, Si. Чувствительные элементы могут быть миниатюрных размеров, например, 1х1х0.5 мм. Именно это позволяет сделать измерительный прибор компактным и удобным для пользователей. Конструкция чувствительного элемента токоизмерительных клещей представлена на фото ниже.

Последовательность процесса измерения тока

Измерения тока с помощью клещей необходимо проводить в такой последовательности:

  1. Поворотный переключатель устанавливаем на необходимый диапазон измерений (постоянный или переменный ток – если клещи имеют автоматический выбор). Прибор включается одновременно с выбором диапазона. Если номинал тока заранее неизвестен, начинать измерения необходимо с самого большого диапазона, постепенно его уменьшая в случае необходимости.
  2. Раскрываем клещи, нажимая на рычаг.
  3. Закрываем клещи и обжимаем проводник. Казалось бы, это самый простой шаг. Но необходимо учесть некоторые нюансы. Во-первых, обжать нужно только один проводник, ток которого хотите измерить. Если обжать 2 жилы провода (или 2-х жильный кабель в изоляции), результатом измерений будет «0», поскольку токи этих двух проводников имеют противоположные направления. Магнитное поле, образованное током одной жилы провода будет компенсироваться магнитным полем второй. Во-вторых, провод нужно разместить максимально по центру магнитопровода токовых клещей. В таком случае, результат измерения будет самым точным.
  4. правильно / неправильно
  5. Считать результат.
  6. Обработать результаты измерений.

Дополнительные функции

Но это еще не всё. Современные токоизмерительные клещи могут помочь измерить не только ток. Измерение напряжения, сопротивления, емкости, температуры и частоты, проверка проводимости, тестирование диодов – всё это под силу современным токоизмерительным клещам. Можно сказать, что токоизмерительные клещи – это своего рода цифровой мультиметр с возможностью бесконтактного измерения тока. Как и в мультиметре, измерения этих параметров проводятся с помощью контактных щупов.

Кроме того, на подобии цифровым мультиметрам, токоизмерительные клещи имеют дополнительные функции для удобства пользования и обработки результатов:

  • Функция HOLD – удержание данных. Используется для того, чтобы зафиксировать, то есть «заморозить» результаты измерений на дисплее прибора (например, если измерения проводятся в труднодоступных местах) для дальнейшей обработки.
  • Функция MAX/MIN – прибор фиксирует самые большие или самые маленькие показания за время проведения измерений. Используется для некоторых измерительных задач.
  • Функция REL – относительные измерения, то есть, обнуления начального значения.  Функция REL особенно актуальна для клещей постоянного/переменного тока.  Дело в том, что чувствительный элемент, функцию которого выполняет датчик Холла, чрезвычайно чувствителен к внешним магнитным полям. На дисплее прибора, еще до проведения измерений, фиксируются определенные ненулевые показатели. Это обусловлено воздействием внешних магнитных полей. Поэтому для получения достоверных результатов, перед проведением измерений показания обязательно надо обнулять.  Начальные показания прибор принимает за «ноль», и все дальнейшие измерения проводятся относительно этого опорного значения.
  • Подсветка дисплея – для работы в условиях недостаточного освещения. Как правило, кнопка обозначается символом «☀». Подсветку можно включить или выключить в зависимости от условий и освещения. Некоторые приборы оборудованы фонариком для освещения труднодоступных объектов, на которых будут проводиться измерения.
  • Функция NCV – бесконтактная индикация напряжения. Эту функцию имеют только некоторые модели токоизмерительных клещей. С ее помощью можно отследить трассу прокладки скрытой проводки, или же определить находится ли определенный провод под напряжением. Значение напряжения нужно замерить с помощью щупов в соответствующем режиме.
  • Тестирование диодов и проверка проводимости – функции, которые позволяют определить работоспособность диодов и установить целостность электрической цепи.

Рекомендации и меры безопасности

Токоизмерительные клещи можно использовать в закрытых электроустановках, или же в открытых электроустановках в сухую погоду.  Измерения можно проводить как на изолированных участках, так и на проводниках без изоляции. Человек, который проводит измерения, должен использовать диэлектрические перчатки и находится на изолированной поверхности. В основном, эти правила безопасности касаются измерения токов большого номинала.

Для измерения малых токов можно намотать несколько витков провода, ток которого надо измерить, на магнитопровод клещей. Чтобы получить значение тока провода, результат необходимо разделить на количество витков.

В этой статье мы рассказали о принципе работы, особенностях пользования и функциях токоизмерительных клещей на примере нескольких «младших» моделей производителя UNI-T с базовым набором способностей. «Старшие» модели, помимо вышеупомянутых функций, помогут измерить пусковые токи, мощность, коэффициент мощности, фазовый угол, активную энергию и установить порядок чередования фаз.

Подобрать и купить токоизмерительные клещи известных производителей можно в магазине инструментов «Мастерам». Наши специалисты будут рады вам помочь и ответить на любые вопросы.

Команда Masteram

Копирование материалов с сайта masteram.com.ua разрешается только при условии указания авторства и размещения обратной текстовой ссылки на каждый скопированный контент.

Обзор популярных токоизмерительных клещей, принцип действия и как выбрать



Токоизмерительные клещи – устройство для профессионального использования мастерами – электриками и они вряд ли понадобятся в быту. Предназначено это устройство для измерения силы тока и напряжения без разрыва цепи. На этапе монтажа схемы электроснабжения, подключения к щитку и к общему кабелю прибор сильно облегчает жизнь монтера.

Принцип действия

Все токоизмерительные клещи работают по принципу простого трансформатора, где сами зубья клещей выполняют роль замкнутого магнитопровода со вторичной катушкой, а проводник – как один виток первичной катушки. Чем больше сила тока в проводнике (первичной катушке), тем бо́льшую силу тока вырабатывает вторичный проводник (клещи), и этот ток попадает на датчик и его значение выводится на экран.

Так работают токовые клещи

Несмотря на отсутствие прямого подключения, сделанные замеры имеют высокую точность, а погрешность токоизмерительных клещей не превышает 0,5%, чего достаточно для выполнения практически всех работ по наладке и пуске электрики для дома, офиса и даже производства.

Функции



Этот многофункциональный прибор выполняет несколько функций:

  1. Измерение фактической нагрузки в сети. Для этого клещами захватывается одна жила и прибор автоматически подсчитывает текущую нагрузку.
  2. Проверка мощности отдельных токоприемников. Если вы не уверены в том, что мощность того или иного прибора соответствует данным в его паспорте или просто не знаете ее, то с помощью клещей реально можно выяснить фактическое потребление электроэнергии.
  3. Проверка точности средств учета электроэнергии. Допустимая погрешность бытового счетчика электроэнергии составляет 2%, а клещей – в 4 раза меньше. Существуют токоизмерительные клещи с точностью 0,1%. Функционал клещей позволяет измерять количество затраченных Ватт за определенное время. Сопоставив эти данные с данными счетчика вы сможете увидеть реальную картину подсчета электроэнергии.

Практически все токоизмерительные клещи снабжены функциями цифрового мультиметра и имеют в своей конструкции места для подсоединения щупов.

Популярные модели

Разница в цене может быть обусловлена как использованием раскрученного бренда, так и материалами, применяемыми для изготовления прибора. Рассмотрим самые востребованные токоизмерительные клещи из представленных на рынке РФ.

Mastech 266

Mastech модель M266

Существует три модификации этих токовых клещей M266, M266C и M266F. Дополнительные буквы С и F в названии моделей говорят о возможности измерения температуры и частоты. По форме, цвету и иным параметрам модели не отличаются.

Страна – производитель – Гонконг. Все токоизмерительные клещи серии М266 измеряют:

  1. Переменный ток - до 1000 Ампер;
  2. Переменное и постоянное напряжение - до 1000 Вольт;
  3. Сопротивление – до 2 Мом;
  4. Проверка диодов

Ко всем моделям поставляются качественные электрощупы с хорошим контактом в приборе. Удобная кнопка «Hold» для фиксирования показаний на экране под большим пальцем. Стоимость моделей:

 

M266 – 30$;

М266С (с термометром) – 31,50$;

М266F (с измерением частоты) – 31,50$.

 

Ресанта DT 266

Клещи Ресанта DT 266

Китайские токоизмерительные клещи низкого качества, имещие  ряд функциональных недостатков:

  • Щупы быстро ломаются в местах соединения кабеля и штекера.
  • Слабая пылезащита прибора приводит к загрязнению изнутри экрана. Если прибор используется в условиях повышенной запыленности – экран со временем становится нечитаемым.
  • Люфт при раскрытии клещей со временем приводит к неточному соединению губок, а это приводит к неточностям в измерениях.
  • Отсутствует подсветка экрана. Невозможно работать в помещении со слабым освещением.
  • Погрешность прибора не соответствует заявленной и составляет около 5%, что недопустимо для такого мультиметра.
  • Скорость реагирования очень низкая по сравнению с аналогами. Замер напряжения длится 2-5 секунд, замер силы тока – 6-8 секунд.
  • Мелкие обозначения на передней панели прибора. Сложно разобрать что именно написано. Краска, с помощью которой нанесены обозначения легко стирается и через полгода работы переключать можно только по памяти или глядя на инструкцию

В целом, прибор предназначен для использования только в условиях высоких напряжений, где нет необходимости в высокой точности измерений:

  1. Напряжение постоянное/переменное – 1000/750 вольт;
  2. Прозвонка соединений;
  3. Сопротивление – до 2Мом

Неоспоримым плюсом этой модели является цена 10,50$, но учитывая, что срок службы такого прибора не превысит одного года активной эксплуатации, а за это время вам придется пару раз покупать к нему дополнительные щупы – удовольствия от его использования вы не получите.

Fluke 376

Клещи Fluke 376 с датчиком iFlex

Один из лучших приборов в данном сегменте. Американское качество разительно отличается от всего остального, представленного на рынке. Высокая точность измерений (от 0,1%), защищенность от пыли и приспособленность к работе в экстремальных условиях делают эти клещи самыми популярными среди профессиональных электромонтажников.

Особенностью прибора является специальный датчик iFlex – который поставляется в стандартной комплектации. С его помощью можно проверить ток в тех кабелях, из за сечения или расположения которых их нельзя схватить клещами. Датчик подключается в разъем снизу.

Использование iFlex для измерений

Прибор снабжается качественными электрощупами, которые подключаются к тому же разъему. Дисплей белый, показания считываются легко, присутствует подсветка и кнопка Hold, «замораживающая» показания в нужный для вас момент. Измерения:

  1. Переменный/постоянный ток – 1000 ампер;
  2. Ток с помощью датчика iFlex – 2500 ампер;
  3. Напряжение (переменное/постоянное) – 1000 вольт;
  4. Частота 5 – 500 герц;

Работают клещи от двух пальчиковых батареек АА. Единственным их недостатком является высокая стоимость 244,30$, что конечно же, несравнимо с китайскими поделками, однако профессинальное качество прибора стоит таких денег.

Видео: как пользоваться токоизмерительными клещами

Ролик будет интересен тем, кто впервые столкнулся с необходимостью пользоваться токоизмерительными клещами и тем, кто не знает, нужен ли ему данный прибор в профессиональной деятельности или быту.



Обзор сумок для электрика, на что стоит обратить внимание Виды мультиметров Mastech и сфера применения Пояс электромонтажника — что это такое Виды детекторов скрытой проводки, для чего они применяются

Для чего нужны электроизмерительные клещи?

В сегодняшней статье мы познакомимся с таким электроизмерительным прибором как клещи. Наверное, вы уже сталкивались с мультиметром или тестером. Измерительные клещи – это более простой, но эффективный инструмент в наборе электрика.

Основное назначение электроизмерительных клещей

Электроизмерительные клещи в основном используются для замера показателей силы тока в проводнике. Именно силы тока в проводнике, а не кабеле. Эта особенность обусловлена принципом функционирования этого прибора. На этом остановимся немного позже, а сейчас рассмотрим функционал измерительных клещей.

Функционал данного прибора в значительной мере похож на мультитестер, но здесь есть одно отличие, которое заключается в измерении именно показателей электрического тока:

1.Для измерения величины электротока используются клещи, а не щупы как в тестере. Благодаря такой особенности для замера не нужно разрывать электрическую цепь.

2.Пределы измерений – до 1000 Ампер.

В остальном использование электроизмерительных щипцы идентично применению тестера.

Основные элементы измерительных клещей:

  • разъемный измерительный трансформатор – клещи;
  • рукоятка для размыкания щипцов;
  • корпус прибора;
  • переключатель функций и диапазонов;
  • выходные разъемы;
  • кнопка для фиксации замеров.

Переключатель устройства имеет несколько режимов измерений:

  • переменный ток – ACA;
  • постоянный ток – DCA;
  • переменное напряжение – ACV;
  • постоянное напряжение – DCV;
  • прозвонка – значок сигнала;
  • проверка диодов – значок диода;
  • сопротивление – греческая буква омега.

Принцип подключения проводов к разъемам:

  • разъем «VΩ» — красный провод;
  • разъем «COM» — черный провод;
  • разъем «EXT» — измеритель изоляции.

С этим вопросом вроде разобрались, можем переходить к следующему.

Принцип работы измерительных клещей

Принцип работы электроизмерительных клещей во многом похож на работу подстанции – имеется измерительный трансформатор и прибор для замера электрических параметров: тока, напряжения и т.п. Как вы знаете, любой, в том числе и измерительный, трансформатор состоит из двух и более обмоток.

В электроизмерительных щипцах первой обмоткой является проводник, измерение силы тока которого мы производим. Вторая обмотка с большим количеством витков находится в самих щипцах. Прибор анализирует ток во вторичной обмотке и с учетом известного коэффициента трансформации высчитывает величину электротока в проводнике.

На рисунке ниже можно наглядно посмотреть принцип работы этого измерительного устройства.

Стоит отметить, что измерения тока электроизмерительными щипцами не сложное и очень удобное занятие. Нужно всего лишь установить на рукоятке необходимую величину, разомкнуть рукоятки, пропустить в клещи проводник и отпустить одну рукоятку.

В чем разница между мультиметром и электроизмерительными клещами?

Основной и, наверное, ключевой разницей между этими устройствами является возможность измерения силы тока в проводнике бесконтактным способом, в случае с клещами. В целом же, функционал обоих приборов похож, конечно, мультиметр более богат в этом плане, но для нужд электрика, а тем более, новичка или любителя, вполне достаточно и щипцов.

Видео работы и инструкция

Токоизмерительные клещи как ими пользоваться. Фото и видео

Автор Alexey На чтение 4 мин. Просмотров 262 Опубликовано Обновлено

Основной трудностью при измерении силы тока с помощью обычного амперметра является необходимость включения прибора в разрыв электрической цепи.

     

Исходя из этого, становится очевидной невозможность «горячего» способа снятия показателей, то есть без отключения нагрузки. Но многие технологические процессы не допускают отключения питания, и тут без применения дополнительных приспособлений невозможно измерить ток в электрической цепи оборудования, для проверки правильности его работы.

В этом случае применяют индукционные токоизмерительные приборы, в которых используется принцип трансформации, как и в трансформаторах тока, только в отличие от них, магнитопровод является разъемным, одеваемым на провод, исполняющий функцию первичной обмотки.

Благодаря магнитному потоку в магнитопроводе, во вторичной катушке наводится ток, который измеряется с помощью амперметра. Зная коэффициент трансформации, можно пересчитать показатели амперметра и получить истинное значение тока в проводнике.

Токоизмерительные клещи

Современные токоизмерительные клещи, выполняющие данные функции, имеют встроенный алгоритм пересчёта, поэтому среднеквадратическое(действующее) значение тока сразу высвечивается на электронном дисплее.

Принцип измерения

Универсальные электроизмерительные клещи

Во многих моделях цифровых токоизмерительных клещей имеются также функции прозвонки цепей, измерения частоты, напряжения, сопротивления, постоянного тока, производимые с помощью щупов, как в обычном мультиметре.

универсальные токовые клещи

Поэтому, из-за универсальности и многофункциональности, данные токоизмерительные клещи называют также электроизмерительными. Кроме описанных функций, некоторые модели умеют измерять активную, реактивную, полную мощность, а также её коэффициент, называемый cos ψ.

Характеристики токоизмерительных клещей

Очень часто в таком приборе комбинируют мегомметр для измерения сопротивления изоляции, что позволяет электрику проверить все параметры работы и электробезопасности оборудования, используя только одни электроизмерительные клещи. Переключение режимов измерения и диапазонов, получение показаний происходит также, как и в обычном тестере.

Поскольку отличительной чертой данного прибора, по сравнению с другими типами мультиметров, является использование токоизмерительного разъёмного магнитопровода, то заострить внимание следует только на данной процедуре.

Внимательно изучить инструкцию

На рынке представлены электроизмерительные клещи в большом разнообразии, в зависимости от предназначения, точности, универсальности измерений.

Поэтому, чтобы пользоваться данным прибором, нужно обязательно изучить инструкцию, в которой указаны измеряемые величины и диапазоны измерений, а также различные предостережения и примеры использования.

Например, в основном данные инструменты предназначены для измерений больших токов, поэтому, при использовании в быту, измеряемые значения могут оказаться у самого минимального порога измерений, и могут не соответствовать реальным параметрам цепи. Для измерений небольших значений тока, прибор должен иметь специальную конструкцию и внутреннюю схему, обеспечивающую необходимую точность.

Некоторые подобные измерительные инструменты оборудованы датчиком Холла, поэтому они способны бесконтактным способом измерять постоянный ток, который не поддается трансформации.

датчик Холла в магнитопроводе токоизмерительных клещей

Использование токоизмерительных клещей

Общей особенностью данного класса электроизмерительных инструментов является разъемный магнитопровод.

Открывание обхвата осуществляется нажатием на пружинящую рукоять, после чего, удерживая клещи разомкнутыми, прибор подносят таким образом, чтобы проверяемый провод прошёл сквозь образовавшийся зазор между створками магнитопровода.

Нужно помнить, что при помещении в измерительный зажим нескольких проводов, измеряется алгебраическая сумма протекающих в них токов, которая в однофазном двухпроводном или в трёхфазном кабеле будет равна нулю. Убедившись, что в электроизмерительные клещи не попали лишние проводники, отпускают рукоятку и обхват замыкается.

Поворотный указатель должен быть установлен в положение ACA, которое в зависимости от прибора, может иметь другое обозначение, указанное в инструкции, выбирается ожидаемый диапазон. На дисплее, или стрелочном индикаторе отображается значение измеряемого тока в проводнике.

Независимо от модели прибора, пользоваться им следует с особой осторожностью, проталкивая створки магнитопровода сквозь сплетение проводов.

Необходимо надевать диэлектрические перчатки, если в электрощите есть оголённые токонесущие шины, или напряжение превышает 1000В.

специальные измерения токоизмерительными клещами с удлиненными ручками в РУ-0,4 кВ

Для данных высоковольтных измерений токоизмерительные клещи должны иметь удлинённые изолирующие ручки, чтобы общее расстояние до измеряемого проводника было не меньше 38см,
использование выносных клещей запрещено.

Практический пример незаменимости инструмента

Часто на производстве возникает ситуация, когда невозможно с помощью штатных систем контроля и управления выявить отклонение тока нагрузки от номинальных параметров.

Допустим, замечено повышенное тепловыделение и неестественный шум в работе электродвигателя, являющегося важной частью непрерывного производственного процесса.

В данном случае возникает подозрение на межвитковое замыкание, и чтобы проверить это, берут электроизмерительные клещи и проверяют ток каждой фазы.

При нормальном режиме эксплуатации и равном напряжении фаз, их ток тоже должен быть одинаковым. Если прибор покажет, что имеется большой дисбаланс токов, то для того чтобы предотвратить аварию, нужно задействовать регламент экстренного останова производственной линии для замены дефектного электродвигателя.

Схема dt 266


Схемы измерительных приборов

Самое подробное описание: схема клещи токоизмерительные ц схема ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

Хочу обратить Ваше внимание на то, что напряжение на выходе трансформатора тока будет двуполярным даже если в измеряемой цепи протекает пульсирующий однополярный ток. Трансформатор не может передавать постоянное напряжение.

Он передаст на выходную обмотку только переменную составляющую измеряемого тока. Еще одно замечание. Шунт вторичной обмотки должен пропускать электрический ток в обе стороны. Недопустимо ставить последовательно с выходной обмоткой диод.

Это может привести к скачкам напряжения на этой обмотке, насыщению трансформатора, помехам в измеряемой цепи, пробою диода. Можно сначала поставить шунтирующий резистор, а уже потом снять с него напряжение через диод, или поставить мост с включенным в его диагональ шунтирующим резистором. Мост, как известно, обладает двусторонней проводимостью со стороны входов переменного напряжения.

К онструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность авторам. П рактика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств.

Элементная база. Подробные описания. В некоторых случаях полезно измерять сумму токов через несколько проводников. Тогда все эти проводники пропускаются через окно сердечника.

Сила тока во вторичной обмотке будет пропорциональна силе суммы токов. Важно направление протекания тока. Если один провод пропущен так, что ток протекает в одном направлении, а второй так, что ток течет навстречу, то на выходе будет разность токов. Как я уже писал, трансформатор тока лучше работает при симметричном измеряемом токе.

В некоторых случаях этого можно добиться, пропустив проводники в правильном направлении. Например, в пуш-пульном преобразователе напряжения, для ограничения тока может применяться токовый трансформатор. Можно пропустить проводники, соединенные с коллекторами стоками транзисторов так, чтобы ток проходил через трансформатор в одном направлении, но можно пропустить их крест-на-крест, а измеряемое напряжение подать на мост.

Тогда трансформатор тока будет работать в более щадящем режиме. Токовые клещи представляют собой обычный токовый трансформатор, только разборный.

Проводник, силу тока в котором мы измеряем, пропускается внутри сердечника. Далее клещи схлопываются, сердечник замыкается. В ручке токовых клещей размещена вторичная обмотка, намотанная на этом разборном сердечнике. Такие токовые клещи позволяют измерять силу переменного тока. Для измерения постоянного тока применяется несколько другой принцип. Описание токовых клещей постоянного тока. Для замера больших токов, как правило, применяют бесконтактный метод, — особыми токовыми клещам.

Токовые клещи — измерительное устройство, имеющее раздвижное кольцо, которым охватывают электропровод и на индикаторе прибора отображается величина протекающего тока. Превосходство подобного метода бесспорно, — чтобы замерить силу тока нет нужды разрывать провод, что в особенности немаловажно при измерении больших токов.

В данной статье приводится описание токовые клещи постоянного тока. Для сборки устройства понадобится чувствительный датчик Холла, к примеру, UGN На рисунке 1 изображено устройство самодельной клещи. Ферритовое кольцо необходимо точно и аккуратно распилить либо разломить на 2-е половинки. Для этого ферритовое кольцо необходимо сначала подпилить алмазным надфилем или пилкой для ампул.

Далее, поверхности разлома ошкурить мелкой шкуркой. С одной стороны на первую половинку ферритового кольца приклеить прокладку из чертежного ватман. С другой стороны на другую половинку кольца наклеить датчик Холла. Приклеивать лучше всего эпоксидным клеем, только нужно проследить, чтобы датчик Холла хорошо прилегал к зоне разлома кольца.

Принципиальная электрическая схема приставки к мультиметру изображена на рисунке 2. При протекании тока по электропроводу, вокруг него появляется магнитное поле, и датчик Холла фиксирует силовые линии, проходящие через него, и формирует некоторое постоянное напряжение на выходе.

Данное напряжение усиливается по мощности ОУ А1 и идет на выводы мультиметра. Подстроечные сопротивления R3 и R6 — многооборотные. Для настройки необходим лабораторный блок питания с минимальным током на выходе около 3А, и встроенным амперметром. Сперва подсоедините данную приставку к мультиметру и выставьте её на нуль путем изменения сопротивления R3 и среднем положении R2. Далее, перед любым измерением необходимо будет выставлять ноль потенциометром R2.

Выставьте на блоке питания наименьшее напряжение и подсоедините к нему большую нагрузку, например, электролампу, применяемую в фарах автомобиля.

Повышайте напряжение, до тех пор, пока амперметр блока питания не покажет 2 ампера. Подкрутите сопротивление R6 так, чтобы величина напряжения мультиметра в милливольтах соответствовала данным амперметра блока питания в амперах.

Еще несколько раз проконтролируйте показания, меняя силу тока. Посредством этой приставки возможно мерить ток до А. Это электронный измерительный прибор, чем то похож на мультиметр, у которого сверху торчит своеобразная прищепка.

Эту прищепку цепляют на провод и на экране наблюдают показания тока в данном проводе. Короче говоря, измеряют ток потребителя — асинхронного электродвигателя, водонагревателя, электрочайника и т. Преимущества такого способа очевидны, — чтобы измерить силу тока не нужно рвать цепь, что особенно важно при измерении больших токов. Кольцо нужно точно и аккуратно разломать на две половинки. Для этого кольцо нужно предварительно подпилить медицинской пилкой для ампул. Затем, поверхности слома обработать мелкой шкуркой.

С одной стороны на одну из половинок кольца наклеить прокладку из толстой бумаги чертежный ватман. С другой стороны на одну из половинок кольца наклеить датчик Холла. Клеить удобнее всего эпоксидным клеем, но так, чтобы датчик плотно прилегал к месту разлома кольца. В результате должна получиться конструкция, схематически показанная на рисунке 1. Принципиальная схема приставки к мультиметру показана на рисунке 2.

При прохождении тока по проводу вокруг него возникает магнитное поле, силовые линии которого пронизывают датчик Холла, и на его выходе появляется некоторое постоянное напряжение. Это напряжение усиливается по мощности операционным усилителем А1 и поступает на вход мультиметра. Для налаживания нужен лабораторный источник питания с выходным током не менее ЗА, со встроенным амперметром.

Сначала подключите приставку к мультиметру и откалибруйте её на нуль подстройкой R3 при среднем положении R2. Затем, перед каждым измерением нужно будет устанавливать ноль переменным резистором R2. Установите на источнике минимальное напряжение и подключите к нему мощную нагрузку, например, лампу от автомобильной фары. Увеличивайте напряжение пока амперметр источника не покажет ,5А.

Подстройте R6 так, чтобы показание мультиметра в милливольтах были равны показанию амперметра источника в амперах. Проверьте показания, изменяя силу тока в ту и другую сторону уменьшая — увеличивая ток и сравнивая с амперметром источника. При помощи данной приставки можно измерять ток до А.

Например, можно измерить ток потребления автомобильным стартером в момент пуска двигателя. Среди инструментов, необходимых для работы любому электромонтажнику, не зависимо от того, в какой области проводит он свою работу, клещи токоизмерительные являются одним из самых необходимых инструментов, используемых каждый день.

Прежде чем поговорить о том, как пользоваться токоизмерительными клещами, необходимо понять принцип их работы. В принцип работы заложен закон взаимоиндукции. Работа токоизмерительных клещей напоминает работу трансформатора. Измеряемый проводник выполняет функцию первичной обмотки и вокруг него формируется переменное магнитное поле.

Клещи прибора выполняют функцию вторичной обмотке трансформатора и согласно закона взаимоиндукции на них индуцируется ток. Исходя из показателей этого тока, рассчитываются основные измеряемые технические параметры тока.

Главным преимуществом прибора является возможность измерять токи не подключая прибор в разрыв электрической цепи и измерение больших токов нагрузки. Токоизмерительные клещи с мультиметром отличает то, что помимо самих клещей они комплектуются еще и щупами, для измерения необходимых параметров, например сопротивления, посредством прямого контакта с проводником. Практически все токовые клещи, присутствующие сегодня на рынке, являются цифровыми.

Давайте подробно рассмотрим, как пользоваться токоизмерительными клещами. Разберём это на примере цифрового и аналогового прибора. Прибор является профессиональным. Состоит из цифрового табло на жидких кристаллах, на котором отражаются все измеряемые показатели, кругового поворотного переключателя. На его шкале нанесены основные параметры пределов измерений и их значения в нужном диапазоне. Основной рабочей частью прибора являются сами клещи клещи — трансформатор.

Прибор имеет пределы измерений по току — 20А, А и А Цифровые измерительные клещи М снабжены мультиметром с щупами.

Руководство по работе с мультиметром

1. Проверьте 9В батарею путем включения прибора. Если батарея разряжена, на дисплее возникнет знак [- +]. Если необходимо заменить батарею смотрите раздел «Уход за прибором»

2. Знак «!» рядом с гнездами прибора предупреждает о том, что входные токи и напряжения не должны превышать указанных величин. Это сделано для предотвращения повреждения схемы прибора.

3. Перед измерением необходимо переключатель пределов установить на требуемый диапазон измерений.

4. Если предел измеряемого тока или напряжения заранее неизвестен, установите переключатель пределов на максимум и затем переключайте вниз по мере необходимости.

5. При возникновении на дисплее «1» (перегрузка) необходимо переключиться на верхний предел измерений.

Измерение постоянного напряжения

1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,mA» черный — в гнездо «СОМ»

2. Установите переключатель пределов в положение V= и подсоедините концы щупов к измеряемому источнику напряжений . Полярность напряжения на дисплее при этом будет соответствовать полярности напряжения на красном щупе.

Замечание

Встроенный зуммер звучит, если сопротивление менее 1кОм

Замечание

Не подключайте прибор к напряжению более 1000В. Индикация возможна и на больших напряжениях, но при этом есть опасность повреждения схемы прибора.

Измерение переменного напряжения

1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,mA» черный — в гнездо «СОМ»

2. Установите переключатель пределов в положение V= и подсоедините концы щупов к измеряемому источнику напряжений. Полярность напряжения на дисплее при этом будет соответствовать полярности напряжения на красном щупе.

Замечание

Не подключайте прибор к напряжению более 1000В. Индикация возможна и на больших напряжениях, но при этом есть опасность повреждения схемы прибора.

Измерение постоянного тока

1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,mA» черный — в гнездо «СОМ» . Подключите черный провод к разъему CОМ, а красный к разъему mA для токов до 200мА. Для токов максимум до 10А подключить красный щуп к гнезду 20А.

2. Установите переключатель пределов в положение А= и подсоедините концы щупов последовательно с нагрузкой. Полярность тока на дисплее при этом будет соответствовать полярности на красном щупе.

Замечание

Максимальный входной ток равен 200mA или 20А в зависимости от используемого гнезда. Превышение предельных значений вызовет выгорание предохранителя, что потребует его замены. Заменять предохранитель следует аналогичным на ток не более 200мА. Несоблюдение этих требований может привести к повреждению схемы. Вход 20А не защищен. Максимальное падение напряжения 200мВ.

….

Измерение сопротивления

1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω» черный — в гнездо «СОМ».

2. Установите переключатель функций на требуемый диапазон и подсоедините концы щупов к измеряемому сопротивлению.

Замечание 1.

Если величина измеряемого сопротивления превышает максимальное значение диапазонов, на котором производиться измерение, индикатор высветит «1». Выберите больший предел измерений. Для сопротивлений 1МОм и выше время установления показаний составляет несколько секунд. Это нормально для измерения больших сопротивлений.
Замечание 1.
Когда цепь разомкнута на дисплее будет индицироваться «1».

3. При изменении сопротивлений в схеме убедитесь, что схема обесточена и все конденсаторы полностью разряжены.

4. Напряжение разомкнутой цепи на пределе 200М равно 3В. При замкнутых накоротко, концах на этом пределе дисплей показывает 1,0+-0,1МОм, это нормально. При измерении сопротивления в 10МОм дисплей будет показывать 11Мом, при изменении сопротивления в 100МОм дисплей будет показывать 101МОм. 1,0 (+-0,1) является константой, которая должна вычитаться из показаний.

Проверка диодов и звуковая прозвонка

1. Подключите красный провод к разъему «V,Ω» черный — к разъему «СОМ». (Полярность красного при этом будет «+»)

2. Установите переключатель диапазонов на предел «—|>|—» и подсоедините щупы к измеряемому диоду (красный щуп к аноду, а черный — к катоду проверяемого диода), дисплей покажет прямое падение напряжения на диоде. Если диод включен наоборот, то будет выведена цифра «1».

3. Подсоедините щупы к двум точкам исследуемой цепи. Если сопротивление будет менее 5Ом зазвучит сигнал.

Измерение h FE транзистора

1. Установите переключатель функций на диапазон h FE.

2. Определите тип транзистора: «NPN» или «PNP» и найти выводы эмиттера, базы и коллектора. Вставьте выводы в соответствующие отверстия панельки на передней панели.

3. На дисплее будет значение h FE при токе базы 10 мкА и напряжении коллектор-эмиттер 2,8В.

Генератор сигнала 5В 50Гц (Только мод. DT-832)

В этом режиме на выходных щупах прибора, подключенных к гнездам VΩmA” and “COM” прибора, появляется сигнал 5В (внутреннее сопротивление 50кОм) 50Гц прямоугольной формы.

Выходное напряжение будет примерно 5 В (двойная амплитуда) с постоянной составляющей, поэтому может понадобиться разделительный конденсатор.

Измерение температуры

1.Установите переключатель функций на диапазон ТЕМР температура корпуса отобразится на дисплее со знаком °С.

2. Подключите термопару типа К к гнездам «СОМ» и «V,Ω,mA».

3. Коснитесь проверяемого объекта термопарой.

4. Считайте температуру на дисплее в °С.

Мультиметр DT266 сгорели резисторы

Мультиметры серии имеют LCD дисплей с разрядностью 3,5. Их особенностью является то, что они сочетают в себе как простой мультиметр, так и токовые клещи, обеспечивающие измерение переменного тока больших величин без разрыва цепи. Они отличаются малыми размерами и относятся к категории карманных, что обеспечивает удобства при проведении измерений. Небольшая цена сделала эти мультиметры доступными широкому кругу радиолюбителей.

Опции: and or. Search datasheet.

Токоизмерительные клещи Expert 266C IEK

Описание Токоизмерительные клещи Expert 266C IEK

Токоизмерительные клещи позволяют измерять силу тока бесконтактным способом с высокой точностью, не прерывая подачу электроэнергии потребителям. При измерении силы тока щупы клещей, в которых вмонтированы ферритовые сердечники, обхватывают проводник, оставаясь полностью изолированными от открытых участков проводов. За счет образования ферритами колебательного контура при протекании тока по проводнику возникает магнитная индукция, значение которой прямо пропорционально силе тока, протекающей по проводнику. Это значение регистрируется токовыми датчиками токоизмерительных клещей и преобразуется в значение силы тока. Токоизмерительные клещи IEK соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.091-2012 в части безопасности приборов и ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014, ГОСТ Р 51522.2.2 (МЭК 61326-2-2) в части электромагнитной совместимости.

Описание достоинств и отличий продукции
  • Мультиметры и токоизмерительные клещи IEK проходят 100% калибровку, что гарантирует высокие показатели точности измерений.
  • Токоизмерительные клещи серии Expert поставляются в удобной защитной сумке-чехле.
  • Особое внимание — безопасности пользователя.
  • Все серии мультиметров снабжены измерительными щупами профессионального качества.
  • Категория безопасности: КАТ II 600В.
  • Соединения проводов обладают повышенной надежностью, повышающее срок эксплуатации измерительных щупов в несколько раз по сравнению с комплектующими дешевых мультиметров.
  • Измерительные приборы серий Professional и Expert, предназначенные преимущественно для профессионального использования, упакованы в коробки удобные для транспортировки и последующего хранения.
  • У мультиметров серий Mater и Professional в комплект поставки входит прорезиненный чехол, защищающий прибор от повреждений при падении.
  • Выдвижная ножка чехла позволяет удобно располагать мультиметр во время измерений.
  • Все серии мультиметров и токовых клещей снабжены фирменной батарейкой 9В типа «Крона».
  • Батарейка расположена вне прибора, поэтому во время хранения не происходит ее разрядки.
  • Исключение: серия Compact. Напряжение питания 12В, тип батарейки «23А».
  • Для серий мультиметров Universal, Master и Compact, имеющих высокую популярность у розничных покупателей, разработан привлекательный формат упаковки.
  • Блистер удобно размещать на торговом оборудовании с подвесом.
  • Сбалансированный ассортимент, удовлетворяющий потребности как профессиональных пользователей, так и любителей.
  • Расширенная комплектация обеспечивает готовность к работе сразу после приобретения.
  • Контроль точности измерений.
  • Гарантия 1 год.

Dt 266 clamp meter схема

Небольшой видео- обзор всех режимов электрических измерений данного мультимера. Если же требуется замерить величину силы тока свыше ma, то использовать нужно гнездо 10ADC. Если поставим на большую показания прибора будут менее точными. Может кто знает как полечить моего больного? Правда при этом стоимость их может быть сопоставима со стоимостью самого тестера. Чтоб при каждом чихе настройка не сбивалась, изменил делитель у подстроечника на схеме зеленым.

Ресанта DT Токовые клещи инструкция, поддержка, форум, описание, мануал, руководство, Обзор, Инструкция по эксплуатации.

Как пользоваться этими измерительными устройствами

Приборы этого типа относятся к таким изделиям, неправильное использование которых в большинстве случаев приводят к их поломке. А если учесть, что они практически не ремонтопригодны, то работать с аппаратом следует аккуратно, изучив инструкцию и обладая хотя бы начальными знаниями электротехнических измерений.

Как пользоваться наиболее распространенным мультиметром DT 830B

Работа с этой моделью предполагает предполагает следующие виды измерений:

  • Измерение силы тока: данный прибор позволяет проводить замеры только постоянного тока. Для этого щупы, включенные в гнезда “COM” и “VΩmA” включаются в цепь последовательно с нагрузкой. При токе более 0,2 А щуп “VΩmA” переключаем в гнездо “10А”. Переключатель пределов установить в требуемое положение. Для измерения переменного тока необходимо воспользоваться прибором типа DT-9202A/9208A. Измерение прибором силы тока свыше 10А не предусмотрено. Для этих целей воспользуйтесь моделью с токоизмерительными клещами, например модели Mastech MY-68.
  • Измерение напряжения: прибор может измерять значения постоянного и переменного напряжения. Для этого щупы подключаются в гнезда “COM” и “VΩmA”, а переключателем выбирается род напряжения DCV – постоянное, ACV – переменное, и необходимый предел. Как определить полярность напряжения: При подключении черного щупа к разъему “COM”, красного к “VΩmA”, а вторых концов к “минусу” и “плюсу” соответственно, на индикаторе прибора показания будут без знака “-” (минус)
  • Измерение сопротивления: переключатель ставится в положение “Ω” на необходимый предел измерения. Измеритель DT-830B позволяет контролировать данный параметр в пределах 200 Ом – 2МОм с точностью 1%
  • Как пользоваться тестерами DT-832, DT-838 и другими этой серии: точно также, как и моделью 830
  • Мультиметры M-830 .. M-838 являются полными аналогами описанных выше приборов. Кроме того, М 838 снабжен термопарой для замера температур в диапазоне 20 .. 300 град.С

Описание цифровых приборов и работа с мультиметром подробно изложены в инструкции по эксплуатации, руководства на самые распространенные из них можно скачать по ссылкам ниже.

Серия DT

  • Цифровой мультиметр DT-830B (A-D), DT-832, DT-837, DT-838
  • DT-9205A, DT-9202
  • М-832, М-838
  • Инструкция по работе с прибором M-890
  • DT-83B
  • DT-181, DT-182
  • DT-700 B,C,D
  • DT-33 руководство по эксплуатации
  • Токовые клещи M-266 С, 266 F, 266FT – инструкция пользователя

Серия Mastech MY

  • Инструкция на
  • MY-64
  • MY-65
  • MY-67
  • MY-68

Серия UT

  • UT-33B инструкция по пользованию
  • UT-50 A, B, C, D
  • Инструкция на
  • Инструкция на
  • UT-201
  • UT-204
  • UT-205
  • UT-207, UT-208

DC бесконтактные токовые клещи для осциллографа DIY

0.0 Базовое введение

Иметь осциллограф - это очень хорошо. Это очень полезный инструмент. Но с помощью базовых пробников вы могли наблюдать только значения напряжения. Что, если мы хотим наблюдать за током ???

Существует много типов пробников осциллографов, каждый из которых имеет свою область применения. Пробник обеспечивает очень важную связь между измеряемым объектом и осциллографом. В этом видео мы поговорим о токовых пробниках, а точнее о неинвазивных токовых пробниках, что означает, что нам не нужно напрямую подключать их к разомкнутой цепи, чтобы проводить измерения.Токи можно измерить, измерив напряжение на известном сопротивлении. Основным недостатком является то, что для установки этого шунтирующего резистора необходимо разомкнуть цепь. Мы видели такой измеритель тока в одном из моих прошлых руководств по мультиметру на базе Arduino. У вас есть ссылка на этот учебник ниже.

См. Руководство по мультиметру Arduino здесь:

В этом видео мы сделаем что-то другое, потому что это дополнительное сопротивление также может повлиять на измерение своим напряжением нагрузки.Токи также можно измерять с помощью токоизмерительного щупа, также известного как токовые клещи. У этих пробников нет недостатков шунтирующих резисторов, как мы только что описали. Токовый зонд просто зажимается над токоведущим проводом, и цепь не нужно размыкать, что является огромным преимуществом.
Токовые пробники примерно делятся на два типа: токовые клещи переменного и постоянного тока. Я попытаюсь объяснить, как работают оба этих типа. Чтобы понять это, давайте сначала взглянем на мои токовые клещи hantek, которые я только что получил.Это очень полезный инструмент.


Чем как доза это работает? Для этого я сначала открою корпус и осмотрю его компоненты. Как я догадался, схема довольно простая. На наконечнике у нас есть металлический магнитный сердечник, который пропускает через него магнитный поток. Здесь тоже должен быть какой-то датчик и все. Затем у нас есть основная схема, в которой мы, вероятно, найдем усилитель и схему селектора шкалы, поскольку у нас есть две разные шкалы на выбор. Вот выходной сигнал осциллографа.Итак, зная эти компоненты, позвольте мне теперь немного объяснить, как все это работает.

Купите зажим hanteck здесь:

1.0 Токовые клещи переменного тока

Как я уже сказал, токовые пробники делятся на два типа: токовые клещи переменного и постоянного тока. Токовые клещи переменного тока в основном представляют собой трансформатор. Первичная обмотка - это проводник, по которому проходит измеряемый ток, в данном случае простой провод, а вторая обмотка закреплена на сердечнике и подключена к осциллографу. Это пассивный пробник, который может работать только с переменными токами.Обычный трансформатор не справляется с постоянным током. Таким образом, принцип действия датчиков постоянного тока сильно отличается от датчиков переменного тока. Давайте сначала посмотрим, как создать собственный пробник переменного тока. Все, что нам нужно, это сердечник трансформатора и немного медной проволоки для создания наших обмоток.


Все, что нам нужно, это сердечник трансформатора и немного медной проволоки для создания наших обмоток. Ток, проходящий через измеряемый провод, создаст вокруг него магнитное поле, как говорит нам закон электромагнитного поля. Благодаря ферритовому сердечнику зажима это магнитное поле будет направлено через этот ферритовый сердечник.Поскольку ток является переменным, магнитный поток изменится, и это приведет к току, индуцированному во вторичной обмотке, как мы можем видеть на фотографии выше. Если индуцируется ток, между двумя концами обмотки будет падение напряжения. Затем мы могли бы измерить это падение напряжения с помощью нашего осциллографа.


Напряжение на вторичном выходе равно напряжению на первичной обмотке, умноженному на соотношение между током первичной обмотки и током вторичной обмотки.Допустим, мы не знаем ни одного из этих значений. Но с помощью мультиметра переменного тока мы контролируем ток через измеряемый провод и одновременно выходное напряжение на осциллографе. Мы делаем несколько измерений и строим график, чтобы узнать шкалу зажима.



Вы можете купить такой модуль напрямую за несколько долларов, как это (фото ниже). Этот модуль уже дает нам тогда шкалу выходного напряжения 15А на вольт. Итак, у нас должно быть 100 мВ для тока 1,5 А, проходящего через этот провод.Я подключаю этот трансформатор к осциллографу и подаю сигнал переменного тока через провод. Вот и все, вот и у меня на осциллографе есть переменный ток. Довольно просто, верно.


Если мы создаем собственный трансформатор, мы должны быть осторожны при вычислении масштаба в зависимости от количества сделанных нами обмоток и зная, что первичная обмотка будет только одна, поскольку через сердечник будет проходить только один провод. Но если я приложу к этой цепи постоянный ток, то на моем осциллографе будет отметка.Это потому, что ток в трансформаторе индуцируется только при изменении магнитного потока. Таким образом, постоянное магнитное поле не будет индуцировать ток в обмотке, поэтому на выходе будет 0.


1.1 Создайте токовые клещи переменного тока


Нам понадобится

Гнездовой разъем BNC LINK eBay
Зажим трансформатора LINK eBay
Конденсатор 10 пФ LINK eBay
Резистор 9 Ом LINK eBay


Загрузите схему здесь:

2.0 Токоизмерительные клещи постоянного тока

Итак, постоянное магнитное поле не наводит ток в обмотку, поэтому на выходе будет 0.Так как же нам измерить и наблюдать постоянный ток? В этом типе зонда мы также будем использовать ферритовый сердечник, который будет переносить магнитное поле. Сердечник снабжен воздушным зазором, в котором будет находиться датчик, в данном случае датчик Холла, который измеряет магнитный поток в сердечнике. Так что теперь нам больше не нужен переменный ток, поскольку мы можем напрямую измерить значение магнитного потока. Ток в первичном проводе, который является измеряемым проводом, намагнитит сердечник. Это магнитное поле измеряется датчиком.

Как измерить электроэнергию с помощью токоизмерительных клещей

Токоизмерительные клещи - это электрический тестер, который сочетает в себе базовый цифровой мультиметр с датчиком тока. Зажимы измеряют ток. Зонды измеряют напряжение. Наличие шарнирной зажимной губки, встроенной в электрический счетчик, позволяет пользователям просто зажимать провода, кабели и другие проводники в любой точке электрической системы и измерять ее ток, не отключая ее.

Что измеряют токоизмерительные клещи?

  • Токоизмерительные клещи измеряют любой из этих параметров: переменный ток, переменное и постоянное напряжение, сопротивление, целостность цепи и, в некоторых моделях, постоянный ток, емкость, температуру, частоту и многое другое.
  • Обычно измеряют с точностью до десятых долей единицы (а не милли-единиц, которые вы найдете в полнофункциональном мультиметре), что делает их идеальными для электромонтажных работ.

Кто ими пользуется?

  • Техники по промышленному обслуживанию
  • Техники по контролю
  • Электрики - штатные и подрядчики
  • Техники по обслуживанию зданий, помещений и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
  • Сервисные организации

На чем они используются?

  • Промышленное оборудование
  • Промышленное управление
  • Электросистемы
  • Коммерческое / промышленное ОВК

Для чего они их используют?

  • Сервис: Ремонт существующих систем по мере необходимости.

  • Установка: Устранение неполадок при установке, выполнение заключительных испытаний цепи и наблюдение за электромонтажными работниками при установке электрического оборудования.

  • Техническое обслуживание: Проведение планового и профилактического обслуживания электромеханических систем.

Зачем нужны токоизмерительные клещи?
Промышленные ситуации часто требуют одновременного измерения в рамках поиска и устранения неисправностей, поэтому многие из этих пользователей носят с собой два измерителя: один для измерения электрического тока и один для измерения напряжения.Для электриков токоизмерительные клещи - это быстрый и универсальный диагностический инструмент, позволяющий выяснить, почему электрическая система или часть оборудования не работают должным образом.

Что такое бросок?
Для запуска крупногабаритного оборудования часто требуется большой скачок электричества - электрики должны убедиться, что остальная часть системы может поддерживать этот периодический большой скачок спроса. Этот скачок называется броском, и он вызывает другие проблемы, а не только общую поставку. В зажимах Fluke используется запатентованная технология для фильтрации электрического «шума» и улавливания пускового тока в точности так, как его видит защита цепи.

Чем отличаются новые зажимы?
Гибкая катушка и расширенные диапазоны измерения помогают решить следующие общие проблемы:

  • Плотные шкафы и жгуты проводов, затрудняющие использование обычных токоизмерительных клещей.
  • Обычные токоизмерительные клещи не могут измерить большие или неудобные проводники.
  • Нужна помощь коллеги для измерения.
  • Требуется измерить более 1000 ампер переменного тока.

Где узнать больше
На следующем веб-сайте Fluke, www.Fluke.com/Motors_Drives, перечислены азбуки токоизмерительных клещей, примечания по применению, тематические исследования, доска обсуждений, видео и другие ресурсы, которые помогают объяснить, как использовать токоизмерительные клещи для поиска и устранения неисправностей двигателей.

Видеоурок по использованию мультиметра

Мартин Лортон - энтузиаст солнечной энергии и электроники.На своем канале YouTube у него есть несколько действительно отличных видеоуроков, охватывающих многие аспекты электроники и измерений электроники. Его серия из трех частей о том, как пользоваться мультиметром, - одна из лучших, которые я когда-либо видел.

Много лет назад, желая лучше понять, на что способен мой мультиметр, я купил книгу в TAB Books и взял напрокат DVD в видеосервисе с практическими рекомендациями. На страницах книги и минутах видео я полностью потерялся, растерялся и скучал. Я сделал еще несколько страниц и минут, прежде чем бросил оба.Я не инженер-электрик, и я очень хорошо обучаюсь. Эта книга и DVD слишком многого от меня предполагали и плохо все представляли. Хотел бы я, чтобы тогда мне были доступны серии Мартина. Итак, если вы плохо понимаете, как работает ваш счетчик, и хотите получить от него больше, но вас пугает множество доступных инструкций, эта серия, вероятно, ваш билет.

В первой части Мартин рассматривает безопасность мультиметра, способы измерения переменного (переменного тока) и постоянного (постоянного тока) напряжения, как измерять напряжение аккумуляторной батареи, автомобильного аккумулятора / свинцово-кислотных аккумуляторов, как измерять электрическую мощность / электрические розетки и 110/220 напряжения.Он также рассматривает, что такое электричество, как работает электричество и что такое напряжение, ток и амперы / амперы / амперы.

Во втором видео он рассказывает, как проводить измерения тока с помощью мультиметра и токоизмерительного щупа. Он также изучает измерение тока, преобразователь постоянного тока «на эффекте Холла», измерение ампер переменного и постоянного тока с помощью датчика тока на эффекте Холла, используя датчик переменного / постоянного тока Fluke 80i-110s (100 А), датчик переменного тока Fluke i400s. Clamp, мультиметр Major Tech MT22 с преобразованием токовых клещей и тестер Toptronic T8056 1000A AC / DC.

В третьем и последнем видео серии он рассказывает, как измерить сопротивление и непрерывность, и обсуждает, почему мощность передается от электростанций с использованием переменного тока, а не постоянного тока.

Если вы хотите увидеть больше отличных видеоуроков Мартина, посетите его канал YouTube и его веб-сайт.

Все протоколы и видео статьи в JoVE

2006

Oct.

ноябрь

декабрь

2006

2007

январь

фев

мар

апр

май

июн

июл

окт.

ноябрь

дек.

2007

2008

янв.

февр.

март

апр.

май

июл.

июл.

августа

сен.

окт.

ноябрь

дек.

2008

2009

янв.

февр.

март

апр.

май

авг.

июл.

июн.

июл.

сен.

окт.

нояб.

дек.

2009

2010

янв.

фев.

март

апр.

июн

июл

авг.

сен.

окт.

нояб.

дек.

2010

2011

янв.

февр.

мар.

апр.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

дек.

2011

2012

янв.

фев.

мар.

апр.

Июн

июл.

авг.

сен.

окт.

нояб.

дек.

2012

2013

янв.

февр.

март

апр.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2013

2014

янв.

фев.

мар.

мая

июн.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2014

2015

янв.

май

июн

июл

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2015

2016

янв.

мар.

фев.

апр.

май

июн.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2016

2017

янв.

май

июн

июл

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2017

2018

янв.

мар.

апр.

май

июн.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2018

2019

янв.

май

июн

июл

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2019

2020

янв.

фев.

мар.

апр.

май

июн.

июл.

авг.

сен.

окт.

ноябрь

декабрь

2020

2021

янв.

фев.

апр.

Май

Июнь

Июль

Август

2021

Токоизмерительные клещи | PCE Instruments

Токоизмерительные клещи идеально подходят для измерения переменного или постоянного напряжения.Этот прибор незаменим для инспекционных работ и технического обслуживания в различных промышленных приложениях, в исследованиях и разработках, в жилых помещениях, а также во многих малых предприятиях или домашних хозяйствах. Линия токоизмерительных клещей PCE изготовлена ​​в соответствии с высочайшими отраслевыми стандартами и очень важна: PCE предлагает инструменты, которые можно использовать во всех рабочих местах (оснащенных очень маленькими или даже очень большими губками), результаты надежны, а зажимы просты в использовании. . Каждый токоизмерительный прибор откалиброван производителем и может быть сертифицирован по ISO или NIST - держите токоизмерительные клещи PCE в руках, и вы сразу почувствуете качество.

PCE предлагает множество моделей: детектор напряжения, детектор утечки напряжения, детектор мощности напряжения, метрический детектор и детектор тока. Кроме того, многие токоизмерительные клещи могут измерять другие параметры, такие как емкость, сопротивление и мощность - мощность через клещи напрямую или с помощью портативных цифровых приборов с внешними зажимами (с диапазоном одного или трех этапов). Очень часто токоизмерительные клещи являются настоящим мультиметром, поэтому они становятся универсальным инструментом для электрических измерений.

Каждый токоизмерительный прибор легко транспортировать и поставляется с легко читаемым руководством, некоторые модели с программным обеспечением, которое можно интегрировать в современные измерительные системы, другие оснащены регистраторами данных (записывающими токоизмерительными клещами) для хранения большого количества измеренных данных.Токоизмерительные клещи, как и большинство наших измерительных приборов, соответствуют стандартам ISO. Все инструменты классифицируются (электробезопасность CATI-IV), поэтому вы можете увидеть, какой тип токоизмерительных клещей лучше всего подходит для вашего применения или потребностей. Используя токоизмерительные клещи PCE, вы поймете, почему профессиональные пользователи предпочитают наши токоизмерительные клещи.

В качестве образца вы можете посмотреть видео об использовании токоизмерительных клещей PCE PCE-DC 3. Это инструмент для основного использования в жилых помещениях или для просмотра видео для тестирования авто / автомобильной электрики в гаражах.

Азбука токоизмерительных клещей

Что такое токоизмерительные клещи?

Это введение в токоизмерительные клещи исследует вопрос «Что такое токоизмерительные клещи?» и, что более важно, «Что вы можете с ним делать?» Понимание различных функций позволит вам выбрать лучшие токоизмерительные клещи для ваших требований (это также иллюстрируется видео в конце этой статьи).

По мере развития мира развиваются технологии, а вместе с тем электрическое оборудование и схемы становятся все более сложными, что создает все больше проблем, когда что-то идет не так для электриков и техников.Эти достижения, таким образом, означают, что возможности современных токоизмерительных клещей должны быть более продвинутыми, но также и навыки инженеров, использующих их, в том смысле, что они обладают знаниями о новейших методах тестирования и устранении неисправностей.

Изначально начавшись в аналоговом мире как одноцелевой тестовый инструмент для электриков, токоизмерительные клещи перешли в мир цифровых технологий и теперь объединяют в себе многие базовые функции цифрового мультиметра (DMM), а также повышенную точность и особые функции измерения.

Токоизмерительные клещи

могут измерять большие токи, изначально это были просто переменные токи, основанные на простом действии трансформатора, но позже с использованием технологии «эффекта Холла» для измерения постоянного тока (подробнее об этом чуть позже).

Когда «губки» зажима помещаются вокруг проводника, по которому проходит переменный ток, ток проходит через зажимы, которые, в свою очередь, подключаются к шунту входа измерителя, это аналогично процессу с железным сердечником в силовой трансформатор, пропускающий ток во вторичную обмотку.Ток, подаваемый на вход измерителя (через шунт), представляет собой намного меньший ток и представляет собой отношение количества вторичных обмоток к количеству первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника. Обычно «первичной» является измеряемый проводник (вокруг которого зажимаются губки), поэтому, если вторичная обмотка имеет 1000 обмоток, то вторичный ток составляет 1/1000 тока, протекающего в измеряемом проводнике. Таким образом, если в проводнике измеряется 1 ампер, то на входе измерителя будет 0,001 ампера или 1 миллиампер.

Для измерения переменного и постоянного тока были разработаны токоизмерительные клещи на эффекте Холла # 1 , в которых используются жесткие железные губки для концентрации магнитного поля, окружающего измеряемый проводник, а не медные провода, намотанные вокруг сердечника, как в зажиме трансформатора тока. .

В зажиме на эффекте Холла существует зазор там, где встречаются концы губок, что создает воздушный карман, который магнитное поле должно перепрыгивать, этот зазор покрыт тонкой пластмассовой формовкой, на которой находится полупроводник, известный как датчик на эффекте Холла (датчик, который изменяет свое выходное напряжение при реагировании на магнитные поля).Затем выходное напряжение этого датчика усиливается и масштабируется для представления тока, протекающего через измеряемый проводник.

Какой токоизмерительный прибор?

Как уже отмечалось, в современном развивающемся мире токоизмерительные клещи становятся все более сложными, поэтому при выборе токоизмерительных клещей вам нужно смотреть не только на технические характеристики, но также на характеристики, функции и конструкцию измерителя, чтобы он соответствовать всем вашим требованиям к измерениям, на самом деле выбор подходящего инструмента может сэкономить деньги (можно объединить несколько инструментов в один продукт (ток, напряжение, сопротивление и целостность), но также сэкономить место в вашем ящике для инструментов.

Другими соображениями, которые необходимо учитывать, являются надежность и безопасность, поскольку эти приборы измеряют очень высокие токи и напряжения, и вам нужна уверенность в проводимых измерениях и ваша безопасность при проведении измерений. Счетчики проходят тщательные испытания Fluke, чтобы убедиться, что они соответствуют последним стандартам безопасности и могут выдерживать тяжелые условия, так как их часто бросают в ящики для инструментов или на заднюю часть фургонов.

При выборе токоизмерительных клещей для себя важно учитывать следующие основные характеристики, чтобы убедиться, что у вас есть подходящий измеритель для работы:

Разрешение, цифры и отсчеты

Разрешение измерителя показывает, насколько точное измерение может быть выполнено (отображаются цифры), поэтому, зная это, вы можете определить, насколько небольшое изменение может быть замечено в измеряемом сигнале.Например, токоизмерительные клещи с разрешением 0,01 ампер показывают, что вы можете считывать изменения вплоть до 0,01 ампер (или 10 мА), как показано на изображении ниже:

Точность

Это показатель того, насколько близко отображаемое значение измерителя к фактическому значению измеряемого сигнала. Точность обычно указывается в процентах от показания. Это означает, что измеритель, отображающий значение 10 ампер с точностью до 1%, будет означать, что фактическое значение может быть где-то между 9.9 ампер и 10,1 ампер

Кроме того, спецификация может также включать в себя диапазон цифр, которые добавляются к базовой точности (пример выше), тогда это будет указывать, сколько отсчетов может варьироваться цифра в крайнем правом углу дисплея, поэтому, расширяя приведенный выше пример, метр может иметь точность 1% + 2 цифры, то есть фактическое значение может находиться в диапазоне от 9,7 до 10,3 ампер

Это может показаться не слишком большим, но если бы вы измеряли 600 ампер, истинное значение могло быть между 592 и 608 ампер!

Крест-фактор

В современном мире электронные источники питания есть повсюду и вызывают значительные искажения токов из-за гармоник, которые они генерируют в линии, поэтому распределительная система больше не является чистой при синусоидальных волнах 50 или 60 Гц.Однако компоненты системы электроснабжения, такие как плавкие предохранители, проводники и тепловые элементы автоматических выключателей, имеют номинальный среднеквадратичный ток, поскольку их основными ограничениями является рассеяние тепла, поэтому для проведения измерений для проверки на перегрузку необходимо иметь возможность точно измерить истинное значение тока. - среднеквадратичное значение сигнала независимо от того, насколько искаженным может быть сигнал.

Пик-фактор - это простое отношение пикового значения сигнала к его среднеквадратичному значению, и для чистой знаковой волны пик-фактор будет 1: 1.414, однако, если сигнал имеет очень резкий импульс, это может привести к высокому коэффициенту (коэффициент амплитуды).

Спецификация пик-фактора

может быть найдена только в измерителях, которые могут измерять истинное среднеквадратичное значение, и показывает, сколько искажений может иметь сигнал и при этом измерять в пределах спецификации точности измерителя. Коэффициент амплитуды 2: 1 или 3: 1 подходит для большинства электрических приложений.

Измерение тока AC / DC

Измерение тока, будь то переменный или постоянный ток, является одним из самых основных измерений, которые электрик может выполнить с помощью токоизмерительных клещей, при этом типичные измерения проводятся в различных ответвленных цепях электрической распределительной системы, чтобы определить, сколько тока проходит через каждую из них. ответвление от распределительной системы.

Типичная диагностика неисправностей может быть связана с перегревом автоматических выключателей или трансформаторов, где измерение нагрузки может быть определено путем измерения тока в ответвлении, однако, как упоминалось ранее, убедитесь, что вы используете измерения истинного среднеквадратичного значения, в противном случае, если ток или напряжение не являются синусоидальными. вы можете получить неточные показания.

Измерение напряжения

Измерение напряжения - еще одна распространенная функция токоизмерительных клещей, поскольку первая задача инженера по устранению неисправностей в цепи - это проверка наличия надлежащего напряжения питания, как если бы напряжение отсутствует (или если оно слишком высокое или слишком низкое), тогда это будет вызвать отказ оборудования, подключенного к цепи, поэтому проблему напряжения следует устранить перед дальнейшим исследованием.

Следует отметить, что при измерениях напряжения на них может влиять частота сигнала, типичные токоизмерительные клещи могут измерять напряжение переменного тока с частотами от 50 до 500 Гц, однако полоса пропускания цифрового мультиметра переменного тока может составлять 100 кГц или выше, поэтому показания токоизмерительных клещей и цифрового мультиметра могут отличаться. Обычно это очевидно при измерении частотно-регулируемых приводов (VSD) из-за содержания гармоник в сигнале, выходящем из VSD. Двигатель, подключенный к преобразователю частоты, реагирует только на среднее значение сигнала, и для измерения этой мощности входная полоса пропускания измерителя должна быть уже, чем у его аналога цифрового мультиметра.Для тестирования и поиска и устранения неисправностей преобразователей частоты компания Fluke специально разработала Fluke 375FC. (905-5917) или Fluke 376FC (914-5424) Токоизмерительные клещи.

Сопротивление

Измеритель с измерением сопротивления также может помочь в поиске неисправностей и может использоваться для проверки сопротивления катушки контактора. Измерения сопротивления могут составлять от нескольких миллиомов, но до миллиардов Ом (для изоляторов), однако измерения должны проводиться при отключенном питании цепи, в противном случае измеритель может быть поврежден (некоторые измерители обеспечивают защиту в случае случайного контакта с напряжениями, но это следует уточнять в технических характеристиках).

Непрерывность

Это может дать быстрый / непродолжительный тест на разомкнутые и замкнутые цепи и часто имеет зуммер для обнаружения замкнутых цепей, поэтому пользователю не нужно смотреть на дисплей.

Специальные функции

Другие общие функции измерения:

  • Измерение частоты - полезно для поиска гармонических проблем в электрических распределительных системах
  • MIN / MAX Хранение - измеритель можно подключить к цепи и оставить для отслеживания сигнала в течение определенного периода времени, затем измеритель будет сохранять самые высокие и самые низкие измерения за этот период времени, чтобы вы могли видеть, есть ли какие-либо колебания .
  • Пусковой ток - удобно для инженеров, работающих с двигателями, поскольку счетчик измеряет максимальный ток, потребляемый при запуске, что может дать хорошее представление о его состоянии и нагрузке.
Особенности

Функции, которые могут упростить использование токоизмерительных клещей, включают:

  • Извещатели (значки на дисплее) - они сразу показывают, что измеряется (вольты, омы и т. Д.).
  • Data Hold - позволяет заморозить отображаемое показание
  • Управление одним переключателем - упрощает выбор функций измерения
  • Защита от перегрузки - предотвращает повреждение счетчика, цепи и защищает пользователя
  • Автоматический выбор диапазона - автоматически выбирает правильный диапазон, тогда как ручной выбор диапазона позволяет заблокировать определенный диапазон для повторяющихся измерений.
  • Индикатор низкого заряда батареи.
  • Регистрация данных / Bluetooth - полезно иметь возможность записывать показания в течение длительного времени и загружать их на ПК (часто через Bluetooth) для включения в отчеты или записи - примером этого является программное обеспечение Fluke Connect.

Гибкие клещи (катушки Роговского)

Иногда трудно разместить фиксированные зажимы вокруг проводника (в том числе в труднодоступных местах), поэтому доступен другой тип токовых клещей, называемый гибкими токовыми клещами, или также известный как катушки Роговского, а иногда и катушки с воздушным сердечником:

В отличие от трансформатора тока и токоизмерительных клещей на эффекте Холла, эти типы клещей не имеют железного сердечника, вместо этого они используют спиральную катушку, которая реагирует на скорость изменения (известную как первая производная) магнитного поля проводника. поле, вокруг которого они размещены.Чем быстрее изменяется амплитуда, тем большее напряжение генерирует катушка. Схема интегратора в измерительном устройстве преобразует этот выходной сигнал в сигнал, который пропорционален сигналу в проводнике.

Пример использования этого типа зажима можно увидеть на видео ниже:

Безопасность

Выполнение безопасных измерений имеет решающее значение, поэтому вам необходимо выбрать измеритель, подходящий для окружающей среды, в которой он будет использоваться (измеритель, который соответствует категории IEC и номинальному напряжению, утвержденному для этой среды), например, если необходимо выполнить измерение напряжения. в электрической панели с напряжением 480 В следует использовать счетчик категории III - 600 В (это означает, что входная цепь была спроектирована так, чтобы выдерживать переходные процессы напряжения, обычно встречающиеся в этой среде).

При рассмотрении требований к безопасности обращайте внимание на «Разработано в соответствии со спецификациями…». Поскольку это не означает, что продукты были протестированы независимо, поэтому всегда ищите также проверенный стандарт (IEC 1010), номер сертификата и утвержденные символы независимых испытательных лабораторий, такие как UL, CSA, VDE или TUV, чтобы гарантировать выбранный вами метр безопасен.

7 лучших токоизмерительных клещей Fluke:

В следующем видео показаны 7 лучших токоизмерительных клещей, доступных в настоящее время от Fluke:

Все эти продукты доступны в RS:

.

Примечания: # 1 Американскому физику Эдвину Холлу (1855-1938) приписывают открытие эффекта Холла в 1879 году.

Получите контроль над зажимами, смещением и связью по переменному току

Аннотация: В этой статье объясняются зажимы, смещение и видеосигналы, связанные по переменному току, соответствующие сигналы для каждого, достоинства и недостатки двойных и одиночных источников питания, а также почему некоторые схемы по своей сути лучше для некоторых приложений.

Почему вы должны соединять свои видеосигналы по переменному току?

Если вы не задавали этот вопрос, вам следует. Если причина кроется в правительственном поручении, спецификации заказчика или отраслевом протоколе, вы, вероятно, поступаете правильно! Во многих случаях это связано с тем, что приложение имеет один источник питания, и вы чувствуете, что вам необходимо подключить переменный ток.Возможно, у вас все еще есть двойные источники питания, потому что переход к одному источнику потребует подключения видео по переменному току, что поставит под угрозу качество видео.

Итак, прежде чем мы продолжим, давайте рассмотрим некоторые факты. Цепи с однополярным питанием питаются от источников с однополярным питанием, таких как цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), и выход ЦАП может быть преобразован по уровню (работа постоянного тока) для обеспечения динамического диапазона над землей на выходе. Распространенная ошибка при реализации этого подхода дискретно - это думать, что, поскольку операционный усилитель может воспринимать сигнал под землей, он может воспроизвести его на выходе.Это неверно. Реальный ответ - интегрированные решения с однополярным питанием, но промышленность должна будет принять уровни смещения постоянного тока для своих видеовыходов, аналогично тому, что делает SCART в Европе (SCART - отраслевой стандарт для соединения аудиовизуального оборудования, разработанный французской компанией). компания Перитель).

Конечно, подключение видеосигнала по переменному току создает проблемы. После этого необходимо восстановить уровень постоянного напряжения сигнала, чтобы установить яркость изображения и убедиться, что сигнал попадает в линейную область следующего каскада.Эта операция, называемая «смещением», использует разные схемы, в зависимости от формы волны видеосигнала, а также точности и стабильности, требуемых для точки смещения. В синусоидальных сигналах, таких как аудио, используется связь резистор-конденсатор (RC) для установления стабильного напряжения смещения.

К сожалению, только сигнал цветности (C) S-Video даже приближается к синусоиде. Яркость (Y), композитный (Cvbs) и RGB - это комплексные сигналы, которые изменяются в одном направлении от опорного уровня, ниже которого может быть присоединена форма сигнала синхронизации.Для таких сигналов требуется метод смещения, уникальный для видео, называемый фиксацией, поскольку он «фиксирует» один край сигнала опорным напряжением, оставляя другой крайний предел изменяться. Классическая форма этого - диодный зажим, где диод активируется синхронизацией на видео. Но есть и другие.

Например, цветоразностные сигналы (Pb и Pr) и графический RGB лучше обрабатываются «зажимом с ключом». Эта схема заменяет диод переключателем, позволяя внешнее контролировать, где фиксируется видео, с помощью внешнего (ключевого) сигнала.Последний метод смещения, называемый «восстановление постоянного тока», добавляет обратную связь к зажиму с ключом для повышения точности точки смещения до аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Связь по переменному току видеосигналов

Когда какой-либо сигнал связан по переменному току, разделительный конденсатор сохраняет сумму среднего значения (сигнала) и разницы в постоянном потенциале между источником и нагрузкой. Чтобы проиллюстрировать, как это влияет на стабильность точки смещения для различных сигналов, взгляните на , рисунок 1, . Показана разница между синусоидальной волной и импульсом при подключении по переменному току к заземленной резисторной нагрузке.


Рис. 1. Простое RC-соединение для синусоидального сигнала и импульса дает разность точек смещения.

Первоначально оба сигнала имеют примерно одинаковое напряжение. Но после прохождения через конденсатор они различаются. Синусоидальная волна изменяется вокруг своей точки половинной амплитуды, в то время как импульс изменяется около напряжения, которое зависит от рабочего цикла. Это означает, что при соединении по переменному току вам потребуется больший динамический диапазон для импульса с переменной скважностью, чем для синусоидальной волны того же размера. По этой причине все усилители для импульсных приложений связаны по постоянному току для сохранения динамического диапазона.Видео похоже на импульс и предпочитает связь по постоянному току.

Видеосигналы, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, показаны на Рис. 2 со стандартными амплитудами, найденными в видеоинтерфейсах (см. EIA 770-1, 2 и 3). Цветность в S-Video и Pb и Pr в компонентном видео напоминают синусоидальную волну, изменяющуюся вокруг контрольной точки, как отмечалось выше. Яркость (Y), композитный сигнал и RGB изменяются только в положительном направлении от 0 В (так называемый «черный» или «пустой» уровень) до + 700 мВ. Это связано с негласным соглашением внутри отрасли, а не с каким-либо стандартом.Обратите внимание, что все они представляют собой сигналы сложной формы с интервалом синхронизации, который может быть определен или даже не использован. Например, на рисунке 2 показан RGB с синхронизацией, используемый в форматах NTSC и PAL. В приложениях для ПК (графика) синхронизация - это отдельный сигнал, и к RGB он не подключен. В приложениях с однополярным питанием, таких как выход ЦАП, уровни покоя могут быть разными в течение интервала синхронизации. Это повлияет на выбор метода смещения. Например, если уровень покоя цветности не равен 0 В во время интервала синхронизации в приложении с двумя источниками питания, он будет более импульсным, чем синусоидальным.


Рис. 2. Видеосигналы RGB (a), компонентного (b), S-Video (c) и композитного (d) показывают интервал синхронизации, активное видео, наконечник синхронизации и заднюю панель.

Несмотря на эти сложности, видеосигналы должны быть связаны по переменному току в точке, где изменяются области напряжения. Подключение двух разных источников питания через соединение постоянного тока опасно и обычно запрещено правилами техники безопасности. Следовательно, производители видеооборудования имеют молчаливое согласие на подключение по переменному току входа своего оборудования и подключение по постоянному току к выходу, что требует на следующем этапе восстановления компонента постоянного тока (см. EN 50049-1 для PAL / DVB [SCART ] и SMPTE 253M раздел 9.5 для NTSC, который допускает выходной уровень постоянного тока). Неспособность установить такой протокол приводит к «двойной связи», когда два конденсатора связи появляются последовательно, или к короткому замыканию, когда конденсаторы отсутствуют. Единственным исключением из этого правила является оборудование с батарейным питанием, такое как видеокамеры и фотоаппараты, которые соединяют выход по переменному току, чтобы минимизировать разряд батареи.

Следующий вопрос: насколько большим должен быть этот конденсатор связи? На рисунке 1 предположение, что конденсатор хранит «среднее напряжение» сигнала, основано на том, что RC-произведение превышает минимальный период сигнала.Таким образом, чтобы обеспечить хорошее усреднение, нижняя точка -3 дБ сети RC должна быть ниже самой низкой частоты сигнала в 6-10 раз. Однако это приводит к большому диапазону значений емкости.

Например, цветность в S-Video - это синусоидальная волна с фазовой модуляцией, самая низкая частота которой составляет около 2 МГц. Даже при нагрузке 75 Ом требуется всего 0,1 мкФ, если вам не нужно пропускать интервал строчной синхронизации. Напротив, частотная характеристика Y (яркость), Cvbs (композитный) и RGB простирается до частоты кадров видео (от 25 Гц до 30 Гц).При нагрузке 75 Ом и точке от 3 Гц до 5 Гц -3 дБ для этого требуется более 1000 мкФ. Использование слишком маленького конденсатора приводит к потемнению отображаемого изображения слева направо, сверху вниз и может пространственно искажать изображение (в зависимости от размера конденсатора). В видео это называется наклоном линии и наклоном поля. Чтобы избежать видимых артефактов, их уровень должен быть менее 1–2%.

Цепи смещения с однополярным питанием для видео

RC-соединение, как показано на рис. 3a , работает с любым видеосигналом, если RC-продукт достаточно велик.Кроме того, источники питания на следующем операционном усилителе должны иметь достаточный диапазон, чтобы выдерживать отрицательные и положительные отклонения от среднего значения сигнала. В прошлом это достигалось за счет использования двойных источников питания на операционном усилителе. Предполагая, что R S относится к той же земле, что и R i , и равен R i параллельно с R f , операционный усилитель отклоняет любой синфазный шум (то есть его синфазный шум). коэффициент подавления [CMRR] высокий) с минимальным напряжением смещения.Нижняя точка -3 дБ составляет 1 / (2 1 R S C). Кроме того, несмотря на размер конденсатора связи, схема сохраняет коэффициент подавления подачи питания (PSRR), CMRR и динамический диапазон. Большинство видеосхем были построены таким образом, и большинство студийных приложений с подключением по переменному току до сих пор строятся именно таким образом.

С появлением цифрового видео и устройств с батарейным питанием отрицательное питание стало бременем затрат и электроэнергии. Ранние попытки RC-смещения выглядели как Рисунок 3b , в котором используется делитель напряжения.Предполагая, что R1 = R2 и V CC равно сумме V CC и V EE на рисунке 3a, две схемы аналогичны. Но у них разная производительность по переменному току. Чтобы проиллюстрировать, любое изменение V CC на рисунке 3b напрямую изменяет входное напряжение операционного усилителя на коэффициент делителя, тогда как на рисунке 3a оно поглощается запасом мощности для источника питания операционного усилителя. При R1 = R2 PSRR на рисунке 3b составляет всего -6 дБ. Следовательно, подача должна быть отфильтрована и хорошо отрегулирована.

В более дешевую альтернативу вставляется изолирующий резистор (RX) для улучшения PSRR переменного тока ( Рисунок 3c ).Однако этот подход вызывает дополнительное смещение постоянного тока, если не согласовано с параллельным значением R f и R i . Это усугубляет требование о том, что продукты R x C1 и C2R i должны иметь частоту менее 3–5 Гц, как указано выше. Хотя больший байпасный конденсатор (C3) в этой схеме позволяет использовать меньший RX и снижает напряжение смещения, он также увеличивает C1. Такой подход можно увидеть в недорогих конструкциях с электролитическими конденсаторами.

Альтернативой является Рисунок 3d , который заменяет делитель напряжения трехконтактным стабилизатором и расширяет PSRR до постоянного тока.Низкое выходное сопротивление регулятора позволяет RX быть ближе к параллельной комбинации R f и R i , уменьшая напряжение смещения схемы. Поскольку единственная цель C3 - уменьшить шум от регулятора и дополнить выходной импеданс регулятора (Zout) в зависимости от частоты, его значение меньше, чем на рисунке 3c. Однако C1 и C2 все еще могут быть большими, и CMRR является проблемой для частот ниже R i C1, как и стабильность.


Рисунок 3.Методы смещения RC включают двойные источники питания (a), одиночный источник питания с использованием делителя напряжения (b), делитель напряжения с меньшим смещением (c) и регулятор напряжения с улучшенным PSRR (d).

В конце концов, связь по переменному току с двумя источниками питания лучше, чем методы с одним источником питания (в отношении синфазного режима и отказа от источника питания), независимо от области применения.

Видео зажимы

Сигналы яркости, композитные и RGB-сигналы варьируются от эталонного уровня черного (0 В) до максимального (+ 700 мВ) с синхронизацией (-300 мВ).Но, как и импульс переменной скважности на рисунке 1, если эти сигналы связаны по переменному току, напряжение смещения будет изменяться в зависимости от видеосодержимого (так называемый средний уровень изображения или APL), и информация о яркости будет потеряна. Что необходимо, так это схема, которая поддерживает постоянный уровень черного независимо от видео или амплитуды синхронизации.

Схема, показанная на рис. 4a , называемая диодным зажимом, пытается сделать это путем замены резистора диодом (CR). Диод действует как односторонний переключатель. Таким образом, наиболее отрицательное напряжение видеосигнала, вершина горизонтальной синхросигнала, принудительно заземляется.Отсюда и другое название схемы - зажим наконечника синхронизации. Это будет поддерживать опорное значение (0 В) постоянным при условии, что напряжение синхронизации (-300 мВ) не изменится, а потенциал проводимости диода равен нулю. Хотя вы не можете контролировать уровень синхронизации, вы можете уменьшить потенциал проводимости, поместив ограничивающий диод в контур обратной связи операционного усилителя, чтобы сделать «активный фиксатор». Основная проблема с ними заключается в том, что они имеют тенденцию к колебаниям при неправильном отключении и редко используются в дискретных схемах. Интегрированные формы можно компенсировать, и они более надежны.(Примеры включают MAX4399 и MAX4090.)

Если уровень синхронизации меняется или отсутствует, диод можно заменить переключателем - обычно полевым транзистором, управляемым внешним сигналом (, рис. 4b, ). Это зажим с ключом, и сигнал управления является ключевым сигналом. Если ключевой сигнал совпадает с синхроимпульсом, то это становится зажимом синхросигнала. Но в отличие от диодного зажима его можно активировать в любом месте интервала синхронизации, а не только во время наконечника синхронизации. Если ключевой сигнал возникает, когда видео находится на уровне черного (, рис. 4c, ), вы получаете «фиксатор уровня черного».«Этот подход универсален, практичен и очень близок к своей идеальной модели. Переключатель не имеет напряжения проводимости диода и может фактически реализовать фиксатор уровня черного.

Добавление источника постоянного напряжения (V ref ) делает можно установить смещение для таких сигналов, как цветность, Pb и Pr, а также для композитных сигналов и яркости. Его недостатки в том, что для получения ключевого сигнала требуется разделитель синхронизации, а для некоторых приложений он недостаточно точен. оцифровывая видео, вы хотите, чтобы уровень черного изменялся менее чем на ± 1 младший значащий бит (LSB) или примерно на ± 2.75 мВ. Зажимы не могут достичь такого уровня точности.

Последний метод, используемый для смещения видеосигнала, называется восстановлением постоянного тока, и он может обеспечить точность уровня черного, приближающуюся к ± 1 младший бит. Первое, что вы заметите на рис. 4d , это то, что в этой схеме нет конденсатора связи. Вместо этого U2 сравнивает выход постоянного тока каскада (U1) с напряжением (V ref ) и применяет отрицательную обратную связь к U1, чтобы заставить выход отслеживать его независимо от входного напряжения. Очевидно, что если бы цикл работал непрерывно, все, что вы получили бы, - это постоянный ток.Вместо этого в контур обратной связи вставлен переключатель. И он закрывается только на мгновение во время каждой горизонтальной линии в точке (подсказка синхронизации или уровень черного), которую мы хотим установить на V ref . Напряжение хранится на конденсаторе (C), но не последовательно со входом. Вместо этого он находится в режиме выборки и удержания (S / H), сформированном переключателем в обратной связи.


Рис. 4. Различные типы зажимов видеосигнала: a) Зажим диода или наконечника синхронизации, b) Зажим с ключом с опорным напряжением, используемый в качестве зажима наконечника синхронизации, c) Зажим с ключом, используемый как фиксатор уровня черного, d) Восстановление постоянного тока.

Практическая реализация Рис. 5 На самом деле имеет два конденсатора (C удерживает и C x ), два операционных усилителя (U1 и U2) и S / H. Фактическое сравнение и усреднение сигнала выполняется R x , C x и U2. RC-произведение выбрано для усреднения шума. Для поля 16 мс (NTSC / PAL) произведение RC должно быть больше 200 нс. Итак, U2 - это низкочастотное устройство, выбранное из-за его низкого напряжения / тока смещения и стабильности, а не его частотной характеристики.(MAX4124 / 25 - хорошие кандидаты для этого приложения.) U1, с другой стороны, выбирается по его частотной характеристике, но не по смещению. S / H и C hold сами выбраны из-за их утечки, которая вызывает изменение (падение) напряжения во время горизонтальной линии. Хотя в показанной схеме используются двойные источники питания, она также может быть реализована в форме с одним источником питания с использованием преобразования уровня точности.


Рис. 5. Практическая реализация схемы восстановления постоянного тока использует два конденсатора, два операционных усилителя и S / H.

Самая большая проблема с восстановлением постоянного тока заключается в том, что восстановленный уровень - черное видео до V ref - является аналоговым и не коррелирует со своим значением в цифровой области. Чтобы исправить это, часто используется ЦАП для генерации V ref . Как и фиксатор с ключом, восстановление постоянного тока можно использовать для любого видеосигнала (с синхронизацией или без нее) и активировать в любом месте формы волны - при условии, что усилители и S / H достаточно быстрые, чтобы следовать за ними.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *