Принцип измерение постоянного тока клещами: Клещи для измерения постоянного тока — советы электрика

Содержание

измерение постоянного и переменного тока (AC, DC)

Токовые клещи позволяют измерять постоянный и (или) переменный ток. Если знать, как пользоваться токоизмерительными клещами, можно самостоятельно определить токовую нагрузку и подобрать кабель для проведения в помещении или к хозяйственным постройкам.

Своевременное обнаружение межвиткового замыкания предотвратит электродвигатель от выхода из строя. При покупке можно проверить заявленную мощность электрооборудования и купить более качественную продукцию.

Кроме измерения тока разные виды этого прибора способны производить другие полезные измерения, предоставляя владельцу широкие возможности.

Что измеряют токоизмерительными клещами?

В первую очередь, для чего предназначены токоизмерительные клещи, так это, конечно же, для измерения тока. Причем измеряемая величина намного превышает величину, измеряемую мультиметром.

В зависимости от конструкции можно производить только измерение переменного тока или тока любой формы. Для домашнего использования выпускаются клещи с рабочим напряжением до 1 000 В, для электротехнического персонала используются приборы, способные работать при напряжении до 10 000 В.

Современные приборы, кроме этого, могут измерять напряжение, частоту, мощность. Более универсальные приборы снабжены мультиметром со всеми его функциями. Один такой прибор способен заменить несколько простых приборов. Рассмотрим, как пользоваться токовыми клещами, для этого разберем, как они работают.

Принцип работы токовый клещей

Принцип работы токоизмерительных клещей одновременно сложный и простой. Если объяснить в нескольких словах, то для измерения тока классическими клещами используют трансформатор тока.

Помещенный в середину ферромагнитного кольца испытуемый проводник образует первичную обмотку. На этом же кольце намотана вторичная катушка. Когда по проводнику проходит ток переменной частоты, вокруг него образуются переменные магнитные поля. Эти поля пронизывают сердечник, наводя в нем Э. Д. С (электродвижущая сила).

Эта ЭДС пронизывает витки вторичной катушки и создает в ней некое напряжение. Далее это напряжение усиливается или сразу поступает на измерительный прибор.

В цифровых приборах полученный сигнал обрабатывается встроенной в прибор микросхемой и выдает требуемый вывод измерения, будь то сила тока, частота, напряжение или другие показания. Если совместно с клещами используется мультиметр, то в корпусе прибора размещена другая микросхема, а на самом корпусе размещены клеммы для щупов.

Такие приборы относительно просты в изготовлении и стоят дешевле других видов. Однако у них есть существенный недостаток – ими невозможно произвести измерение постоянного тока.

Почему невозможно? Трансформация происходит только с меняющимися величинами, для напряжения и тока лучшим вариантом будет синусоидальная форма – плавно меняющаяся величина во времени. В постоянном токе таких изменений нет, поэтому по магнитопроводу движения э. д. с. не будет.

Что же поможет измерить постоянный ток? Это датчик Холла. Не вдаваясь в подробности, рассмотрим эффект Холла.

Если через плоский проводник пропускать ток, он будет проходить по всей поверхности проводника, но если перпендикулярно поверхности подвести магнитное поле, то носители заряда будут отклоняться к одной из сторон проводника.

Благодаря такому отклонению на боковых сторонах проводника появится разность потенциалов. Если эти разности соединить проводником, то через него пойдет электрический ток.

На этом принципе работает датчик Холла. Вокруг проводника, по которому проходит ток, образуется электромагнитное поле, независимо от того используется постоянное или переменное напряжение.

Это поле воздействует на датчик и создает в нем электрический ток, который поступает на микросхему и обрабатывается ею. При изменении направления движения магнитного поля будет меняться и направление движения электрического тока в датчике.

Для чего используют катушка Роговского

Еще одно устройство, способное отслеживать переменный электрический ток, – петля Роговского. Представляет собой гибкий соленоид – катушка с воздушным сердечником. Особенностью является гибкий каркас, на котором намотано не менее 10 000 витков провода. Сама намотка тоже представляет интерес.

Провод протягивается по всей длине каркаса, а затем наматывается на каркас поверх протянутого провода. В результате входной и концевой концы катушки оказываются на одной стороне.

Во время замера тока катушку оборачивают вокруг проверяемого провода. Когда по проводу протекает ток, в катушке создается небольшое напряжение, которое подается на чувствительный прибор или tranducer – устройство, повышающее амплитуду сигнала. Используется для измерения больших токов, для домашних целей он малоэффективный.

Конструкция токовых клещей

Отличительной чертой токовых клещей служит разъемный механизм – клещи, которые разъединяются при нажатии на специальную клавишу на боковой поверхности корпуса.

При этом нет необходимости разрывать измеряемую электрическую цепь, как это требует измерение мультиметром. Если в приборе питание поступает от батарейки, то для сохранения ее заряда внерабочем состоянии на корпусе имеется кнопка отключения питания.

Нежелательно заменять батарейку на аккумулятор, даже если прибором пользуются часто, так как аккумуляторы нуждаются в периодичной подзарядке, а долго находясь в разряженном состоянии, быстро теряют емкость.

Обычно на всех токовых клещах присутствует галетный переключатель, позволяющий выбрать необходимую функцию. Исключение составляет автоматический прибор, где все переключения совершаются в автоматическом режиме.

В нем есть возможность пользоваться одновременно токовыми клещами и мультиметром. Некоторые модели снабжены кнопкой RUSH, при нажатии на которую можно произвести замер максимального или пускового тока. Например, во время пуска электродвигателя или загорания лампы накаливания.

На некоторых приборах есть кнопка заморозки показаний, это очень полезная функция, когда необходимо произвести измерение в труднодоступном месте. При повторном ее нажатии значение сбрасывается.

Иногда может потребоваться пользоваться прибором в темное время суток, для этого может присутствовать кнопка подсветки дисплея. При покупке лучше сразу поинтересоваться, производится отключение подсветки автоматически или в ручном режиме? Второй способ дает возможность не беспокоиться о том, что подсветка отключится в самый неподходящий момент.

Токоизмерительные клещи с датчиком Холла, кроме всего перечисленного, снабжены кнопкой обнуления показаний. Поскольку датчик очень чувствителен к магнитным полям, то перед началом измерения его необходимо обнулить. Теперь рассмотрим, как пользоваться токоизмерительными клещами на практике?

Измерение переменного тока

Любое измерение начинается с выбора необходимой функции и установки чувствительности прибора. Для этого необходимо с помощью галетного переключателя выставить род тока и предполагаемую величину тока.

Если измеряемый ток неизвестен даже приблизительно тогда начинают с самого большого показателя. Обычно после первого измерения уже можно составить представление о том, с каким током имеем дело. Поэтому если необходимо, поворачивают ручку переключателя на меньшую величину.

После того как род и сила тока выбраны, раскрывают клещи, вводят провод внутрь магнитопровода и закрывают клещи. На табло высвечивается действующее значение. Если при замерах на индикаторе появляется цифра 1, это говорит о слишком большом токе.

Переключатель необходимо установить на более высокое значение, либо, если он уже стоит на максимальном значении, прибор не подходит для такого значения тока. Но такое бывает крайне редко, например, большой ток измеряют мультиметром.

Еще бывает другая ситуация. На приборе стоит минимальное значение, а на табло высвечиваются черточки. Такое бывает при слишком малых токах, прибор не может считать значение.

Измерение постоянного тока

Такое измерение ничем не отличается от предыдущего. Следует лишь отметить, что если в токоизмерительных клещах используется трансформаторная система измерения, они не смогут измерить постоянный ток, на табло будут показаны только черточки.

Выходом в какой-то степени может послужить мультиметр, правда, в этом случае придется разрывать измеряемую цепь, да и сила тока должна быть до указанного на приборе значения.

Как правильно измерять токовыми клещами

Погрешность при измерении малых токов довольно большая, причем у автоматических клещей она больше. Однако, при превышении тока свыше 1 А эта погрешность снижается. Из этого можно сделать вывод: малые токи лучше проверять мультиметром, а большие – клещами.

Те, кто не знает, как пользоваться токоизмерительными клещами, могут произвести замер целого кабеля и получить в результате почти что ноль, хотя на самом деле, по кабелю течет ток.

Это происходит потому, что по фазному и нулевому проводу идет один и тот же ток, но разного направления. В связи с этим их магнитные поля противодействуют друг другу, и в результате получается ноль. Поэтому измерение производится только на одном проводнике.

Это существенный недостаток, так как не всегда есть возможность найти разъединенный кабель. Обычно разъединение встречается в автоматах и на вводе.

Во всех других случаях можно пользоваться небольшим удлинителем с разъединенными проводами. Испытуемый прибор подключают через удлинитель и производят замеры. Это особенно удобно, когда необходимо замерить слишком маленький ток.

Как измерить малый ток — полезная «хитрость»

На корпусе прибора показаны пределы измерений, ниже которых он не реагирует. Можно ли все-таки измерить эти малые токи? В принципе, да. Для этого необходимо увеличить мощность электромагнитного поля.

Если по проводнику идет мощность с 1 зарядом, то два таких провода дадут уже 2 заряда и так далее. Добиться этого можно простым способом. Клещи раздвигают, вокруг одной клешни обвивают провод столько раз, во сколько хотят увеличить его мощность.

Затем клещи закрывают и производят замер. Чтобы получить исконный результат, полученное число делят на число витков.

Этим же способом можно примерно замерить утечку тока, только в этом случае используют не один провод, а весь кабель. Как уже выше было рассмотрено, в этом случае происходит измерение не протекающего тока, а расхождение между током в фазном проводе и в нулевом.

При нормальных условиях эти токи должны быть равны, но если где-то плохая изоляция и часть тока «уходит» в землю, то в фазном проводнике ток будет больше, а в нулевом меньше. Эту разницу прибор заметит.


Для того чтобы измерить ток небольшой величины, необходимо несколько раз намотать провод на зажим. Чтобы узнать протекаемый по проводу ток нужно полученное значение разделить на количество намотанных витков. Чем больше витков, тем будет выше точность измерений.

Правила безопасности при работе

Токоизмерительными клещами можно работать только на том напряжении, на которое они рассчитаны. Если измерение производится на оголенных проводниках, находящихся под напряжением, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты: диэлектрические перчатки, резиновые коврики и так далее.

Рядом должен присутствовать человек, знающий, как можно обесточить этот участок или как освободить потерпевшего от влияния электрического тока. Соблюдение этих правил может стоить кому-нибудь жизни.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как пользоваться токовыми клещами »

Принцип работы токовых клещей

 

Основная задача электроизмерительных клещей измерение тока без разрыва проводника, современные приборы обладают функциями измерения напряжения, емкости, температуры, мощности и т.д. Принцип измерения основан на токовом трансформаторе или эффекте Холла. 

Токовые клещи, работающие на принципе трансформатора тока, измеряют только переменный ток, т.к. трансформатор не пропускает через себя постоянный ток. Первичная обмотка это провод, обхватываемый токовыми клещами, а вторичная внутри токовых клещей с токовым датчиком. Обхватить несколько витков одного проводника, то на вторичной обмотке ток во столько же раз увеличится. Это удобно для измерения небольших переменных токов, при этом нужно разделить полученное значение тока на количество витков. Внешне токовые клещи, работающие на трансформаторе тока, отличаются отсутствием насечек на губках и  диапазона постоянного тока.

Токовые клещи, работающие на эффекте Холла, измеряют и постоянный и переменный ток. Принцип работы на эффекте Холла основан на измерении напряжения на гранях полупроводниковой пластины, через которую протекает постоянный ток, помещенной в магнитное поле перпендикулярно к ней. Магнитное поле образуется вокруг проводника, который обхватили токовыми клещами. Изменение тока в проводнике, вызывает изменение магнитного поля вокруг проводника, что вызывает изменение напряжения на чувствительном элементе Холла. Напряжение чувствительном элементе преобразуется и выводится на экран в виде значения тока. Для токовых клещей, работающих на эффекте холла, важно располагать проводник перпендикулярно к губкам токовых клещей.

 

Измерение тока

Для работы на нашем приборе APPA 133 выберем режим переменного тока А~ обхватим один провод. Выбор диапазона измерения в APPA 133 автоматический, в других приборах возможно необходимо выбрать диапазон. Если размещать проводник не перпендикулярно или не по рискам, то погрешность показаний увеличивается до 3 %.

 

               

 

Для измерения броскового переменного тока необходимо выбирать режим «inrush current», например в случае измерения пускового тока электродвигателя. Для измерения макс мин тока выбираем соответствующий режим.При включенной печке максимальный ток 8,47 А.

 

 

Если обхватить сразу два провода, то токовые клещи покажут ноль, т.к. сумма токов двух проводников с разной полярностью равна нулю. Если показания прибора не ноль, то имеется ток утечки или значение находится в пределах погрешности прибора. При измерении нескольких проводов одновременно значение тока будет суммой токов всех проводов. Утечка тока может проявиться например, если вода из крана бьет током, нужно проверить ток утечки электрического бойлера.

 

Измерение напряжения

Для измерения постоянного и переменного напряжения выставим переключатель на V. Наш прибор имеет автоматический выбор диапазона, а так же позволяет измерять частоту. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах. У APPA 133 имеется защита от высокого напряжения более 1000 В.

 

                          

 

Видим напряжение 221,1 В, частота 49,97 Гц.

 

          

 

При включенной печке видим что напряжение упало до 211,1 В, частота не изменилась. Произошло это из-за того что сечения проводов не хватает на мощность печки, что вызывает перегрузку и нагрев проводов. Необходимо поменять провода на более толстого сечения.

 

Измерение потребляемой мощности

Полная мощность (В*А) равна квадратному корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. Реактивная мощность (Вар) равна произведению напряжения и тока, умноженному на синус угла сдвига фаз  между ними. Если нет потребителей с реактивной мощностью (двигатели, трансформаторы), то полная мощность нагрузки будет равна активной. Активная мощность вычисляется в приборе по формуле произведение напряжения на ток. Если прибор не позволяет измерять мощность, то полученный ток умножим на 220 В и получим мощность нагрузки. Для измерение активной мощности с помощью APPA 133 переводим переключатель W~. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах. Вставляем щупы в розетку и обхватываем проводник.

 

                          

 

Активная мощность потребления компьютера 28 Вт, а при включенной печке потребляемая мощность повысилась до 1728 Вт (~=211,1 В * 8,47 А). В APPA 133 так же можно измерить коэффициент мощности, отрицательное значение говорит о емкостном характере нагрузки (ток опережает напряжение), положительное значение говорит о индуктивном характере нагрузки (ток отстает от напряжения).

 

 

Выбрать токовые клещи можете в каталоге.

 

Токоизмерительные клещи: как пользоваться, предназначение

В практике прокладки, ремонта или замены электрических кабелей часто возникает потребность проверить предельную мощность, которая передаётся кабелем. Для этой цели можно применить мультиметр или тестер, фиксируя значение силы тока при помощи щупов, подключаемых последовательно с измеряемым участком цепи. Однако это не всегда удобно: обе руки работающего заняты, надлежащая электробезопасность измерений не соблюдается, да и подходящего места для размещения мультиметра можно не найти. Лучше воспользоваться токоизмерительными клещами.

Принцип действия

Для чего предназначены токоизмерительные клещи

Они  представляют собой разновидность электрического тестера с широкими губками, которые могут зажимать электрический проводник. Первоначально они разрабатывались как универсальный инструмент для измерения переменного тока. Однако по мере совершенствования своей конструкции в составе клещей появились входы для приёма измерительных проводов и другие датчики, которые поддерживают широкий диапазон измеряемых величин. Незаменимые в качестве контрольного инструмента, зажимы измерителя облегчают работу в ограниченных пространствах и позволяют работать с проводниками под напряжением без прерывания цепи. Являясь высокоточным измерителем, клещи не могут быть изготовлены в неспециализированных мастерских или своими руками.

В измерительных клещах реализуется принцип магнитной индукции, который позволяет  определить значение тока  бесконтактным способом.  Электрический ток, протекающий через проводник, наводит вокруг него магнитное поле. Поскольку полярность часто меняется, то при этом происходят динамические колебания магнитного поля, которые пропорциональны силе тока.

Все типоразмеры токоизмерительных клещей работают с использованием эффекта Холла — наличия поперечного напряжения, возникающего при помещении проводника в магнитное поле. Внутри корпуса находится трансформатор, который  определяет интенсивность магнитных колебаний, преобразуя их значение в показание силы переменного или постоянного тока. Поэтому, даже при небольшом значении возникшей разности потенциалов, датчик обнаружит магнитное поле.  Это напряжение, которое пропорционально току, затем усиливается и измеряется (смотреть рисунок 1). Таким образом измеряются очень мощные токи.

Рисунок 1. Схема измерения переменного тока

Как измерить ток, используя трансформатор

При пропускании проводника через зажимы прибора, ток проходит через эти зажимы, выполняя роль железного сердечника силового трансформатора. Далее ток поступает во вторичную обмотку, которая подключена через шунт входа измерителя. Из-за соотношения количества вторичных обмоток к числу первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника, ток, поступающий на вход, намного меньше. Обычно первичную обмотку представляет один проводник, вокруг которого зажаты губки. Если вторичная обмотка будет, например, иметь 1000 витков, то ток вторичной обмотки будет в 1000 раз меньше того, что протекает по первичной обмотке. Таким образом, 1 ампер в измеряемом проводнике будет производить только 1 миллиампер на входе прибора.  Увеличив число витков во вторичной обмотке, можно  легко измерить мощные токи.

Как измерить постоянный ток, ведь он протекает через проводники с фиксированной полярностью? Здесь магнитное поле вокруг проводника не изменяется, и обычным способом зарегистрировать соответствующие показания невозможно.  Поэтому клещи вокруг такого проводника замыкают с некоторым зазором (смотреть рисунок 2).

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.

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.

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.

Видео по теме

Хорошая реклама


 

до 1000 вольт или постоянного тока, цифровые и высоковольтные, инструкция по применению

Не всегда удобно размыкать электрическую цепь для измерения ее параметров, включая в нее измерительные приборы. Тут приходят на помощь токоизмерительные клещи. Они не требуют размыкать провода, что является их главным преимуществом. Их возможности довольно широки: заменить омметр, вольтметр и амперметр клещи способны без особых проблем.

Что это такое

Клещи для тока различаются по внешнему виду, устройству, набору функций и различным техническим характеристикам.

Конструкция

Токовые клещи также называют клещи Дитце. Они используются для того, чтобы делать замеры параметров электрической цепи, не размыкая ее. Такие токоизмерительные устройства также могут помогать в слежении за частотой, напряжением и температурой в зависимости от комплектации и модели. Максимальное значение мощности электрического тока, проходящего в цепи, составляет 1000 кВт, выдерживают токоизмерительные клещи нагрузку до 1000 В.

Токовые клещи

В своей конструкции они имеют:

  • Основная часть — сами магнитопроводные клещи.
  • Переключатель между режимами измерений и для изменения диапазона величин.
  • Цифровой экран, на котором высвечиваются конечные значения.
  • Разъемы для датчиков.
  • Кнопки, выполняющие функции для удерживания изменений.

Устройство простейших клещей

Основные функции, которые выполняют клещи:

  • Измерение напряжения (переменного и постоянного тока).
  • Определение переменного и постоянного электричества.
  • Измерение сопротивления цепи.
  • Функция проверки диода.
  • Прозвонки.

Измерение сопротивления в цепи

В конструкции электроизмерительных клещей имеется защита, которая спасает их от перегруза. Суть его работы основана на принципе действия трансформатора с одним витком: напряжение поступает на первичную катушку, а измерение клещами проводится на вторичной обмотке.

Технические характеристики

Данный измерительный инструмент имеет следующие технические характеристики:

  • Измеряемое напряжение до 1000 В.
  • Сопротивление в пределах 0,1-2000 Ом.
  • Есть возможность прозвона электропроводки.
  • Режим удержания.
  • Управление посредством использования одной кнопки.
  • Автоматическое отключение прибора.

Применение

Применяются клещи дл различных целей не только в домашних условиях, но и в масштабах производства разнообразных отраслей:

  • Измерение нагрузки на сеть, производимой потребителями электроэнергии.
  • Измерение потребляемой мощности приборов.
  • проверка электрических счетчиков путем сравнения их данных и показаний клещей во время замера.

Важно: запрещено охватывать во время замера две шины единовременно.

Все измерения выполняются быстро и безопасно всего за несколько шагов:

  1. Выбрать режим измерения, поставив переключатель в соответствующее положение.
  2. Установить клещи на объект измерений.
  3. Замкнуть их на проводнике.
  4. Наблюдать результаты измерений на цифровом табло.

Измерение напряжения

Рычаг-фиксатор отлично помогает при проведении замеров в труднодоступных областях.

Виды

Исходя из внешнего вида и конструкции приборов, из них выделяют несколько типов:

  • Цифровые. Упрощает жизнь радиолюбителям, так как в конструкции имеется контроллер, осуществляющий мониторинг и обработку сигналов. Результаты измерений высвечиваются на цифровом табло. Также очень удобна функция, позволяющая сохранять в памяти предыдущий результат. Из недостатков отмечают сравнительно низкую точность замеров.

Цифровая модель

  • Стрелочные. Первое устройство, в котором применяется система на основе трансформатора с одним витком. При этом вторая катушка имеет изменяемое количество витков. Из плюсов такой конструкции отмечают низкую цену и хорошую точность, но при условии, что правильно выбран диапазон измерений. Из недостатков можно выделить слишком узкий диапазон частот, а также чувствительность стрелочного механизма к внешним воздействиям различного рода, что снижает точность.

Стрелочные клещи

  • Универсальные токовые клещи. Они дополняют мультиметр, упрощая работу с ним. Главная особенность: в их конструкции не имеется какого-либо индикатора, позволяющего считывать результат. В этом кроется и главный минус такого рода устройств: для их работы обязательно должен быть в наличии мультиметр. Из положительных моментов стоить отметить крайне высокую точность полученных величин.

Универсальная модель

  • Клещи токоизмерительные высоковольтные. Применяются там, где напряжение выше 1 кВ. Для обеспечения безопасности человека оснащены намного лучшей изоляцией. Применяются такие инструменты на распределительных пунктах или в трансформаторных будках. Из преимуществ — возможность работы с очень большим напряжением и хорошая защита. Из недостатков — можно измерять лишь параметры переменного тока.

Высоковольтные клещи

Все клещи можно также поделить на две больших группы:

  • Те, что работают с переменным электричеством.
  • Те, что работают с постоянным током.

В продаже имеются и комбинированные модели.

Как выбрать

Для безопасного и долгого пользования данным измерительным инструментом нужно знать некоторые правила выбора и покупки:

  1. При решении о покупке измерительных клещей лучше обратиться в специализированный магазин. Там окажут помощь в выборе и проведут профессиональную консультацию. Также практически нет вероятности купить некачественный или небезопасный товар.
  2. При покупке нужно прежде всего смотреть на маркировку на ручках. Если видно буквы A D — прибор применяется только для переменного электричества. D C — для постоянного. Маркировка AC DC означает универсальность клещей.
  3. Перед походом в магазин нужно определиться с целью покупки и после этого определить максимальные и минимальные значения измерений тока.
  4. Также клещи нужно подбирать, учитывая размеры проводов.
  5. Следует заострить внимание и на материале корпуса. Не стоит брать модели, у которых корпус проводит ток или просто плохого качества. Это небезопасно и ненадежно.
  6. Нужно внимательно изучить технические параметры приобретаемого инструмента.
  7. Не стоит переплачивать за бесполезные функции, если наличие их не требуется.
  8. Для применения в домашних условиях будут полезными функция прозвона проводки и измерение сопротивления.
  9. Следует обойти стороной и откровенно дешевые и некачественные товары.
  10. Хорошо, если буде иметься возможность проверить инструмент на точность замеров.
  11. Нужно учитывать при покупке и окружающие условия, с которыми столкнется прибор. Например, повышенная влажность.
  12. Также стоит просмотреть отзывы о выбранной модели и производителе.
  13. Элементы питания должны легко заменяться и быть высокого качества.

Инструкция по применению

При применении клещей нужно особенно тщательно выполнять правила безопасности:

  1. Перед работой нужно внимательно прочесть инструкцию по применению.
  2. Запрещено проводить измерения, если напряжения или мощность в цепи больше, чем максимально возможные для работы прибора.
  3. Нельзя касаться гнезд инструмента при замере.
  4. Запрещено измерять сопротивление в цепи, где есть напряжение.
  5. Пальцы рук следует располагать за специальным барьером, предусмотренным в конструкции. Особенно это касается работы под напряжением.

Клещи для измерения тока — очень удобный инструмент, который позволяет быстро и удобно проверить параметры в цепи, не размыкая ее. Трудность состоит в том, что практически всегда работа проводится в сети под большим напряжением. Для обеспечения безопасности прибор должен быть качественным, а действия измеряющего -четко по инструкции.

Токоизмерительные клещи — что это такое и как ими пользоваться

Токовые клещи

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

Устройство токоизмерительных клещей

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

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

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

Клещи отдельно от измерительного прибора

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

Современные приборы могут быть использованы как для переменного, так и как клещи для точного измерения постоянного тока, но в последнем случае на таких устройствах используется не амперметр, а датчик Холла, который напрямую улавливает наличие и напряженность электромагнитного поля.

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

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

Возможности токоизмерительных клещей

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

Универсальные токовые клещи

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Датчик температуры для клещей с мультиметром

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

Устройство максимальное простое в использовании его освоение даже на интуитивном уровне доступно любому человеку мало-мальски знакомому с основами электротехники.

Используя электроизмерительные клещи надо учитывать некоторые присущие таким устройствам недостатки:

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

Гарантию на такой прибор вряд ли дадут

Разновидности токовых клещей

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

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

Аналоговые стрелочные токовые клещи

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

Высоковольтные клещи

Порядок работы с токоизмерительными клещами

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

Рассчитанный на домашнее использование тестер с клещами будет иметь гораздо больше функций, а специализированным устройством в бытовых условиях чаще всего будет нечего измерять.

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

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

Клещи отображают результат измерения

Полезные нюансы проведения измерений

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

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

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

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

Кнопка Hold фиксирует на экране результаты измерений

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

Что нужно учитывать при выборе устройства

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

Все то же самое умеет делать обычный мультиметр, только его габариты и вес при этом гораздо меньше, но, это в любом случае дело вкуса.

Основные задачи, которые должен выполнять прибор:

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

Эти клещи могут измерять частоту

Желательные опции, которые в некоторых случаях облегчают работу:

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

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

Наглядно про токовые клещи на видео:

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

Токовые электроизмерительные клещи 1000в: как правильно пользоваться

Измерительные инструменты электроэнергетической сферы нужны для контроля состояния токопроводящих сетей, устройств и различного оборудования. Универсальным контрольным прибором являются клещи токоизмерительные.

Клещи токоизмерительные

Клещи токоизмерительные

Назначение клещей

Токовые клещи применяют для замера тока, не внедряясь в электрическую сеть. То есть прибор не контактирует с проводом. Вокруг любого проводника электрического тока формируется магнитное поле. Его измеряет прибор. Магнитный поток индуцирует ЭДС в измерительном приборе, который преобразует его в цифровые значения на дисплее клещей.

Важно! Электрические клещи измеряют токи как переменного, так и постоянного потока. Инструменты реагируют на скорость изменения силы электроэнергии.

Возможности токоизмерительных клещей

Электрическими клещами оценивают не только величину силы тока в кабеле, но также с их помощью получают значения напряжения и частоты тока, текущего в цепи. С помощью прибора измеряют также мощность и фактическую нагрузку в сети. Инструмент применяют для проверки электросчётчиков. Сверяют показания счётчика с реальным энергопотреблением.

Принцип действия и строение

Клещи Дитце (второе название токовых измерителей) применяют для замера переменного тока без разрыва цепи. Внешне прибор напоминает обыкновенные клещи. Раздвижная скоба образует подвижную окружность, которой охватывают токопровод, не касаясь его.

Измерение тока в кабеле

Измерение тока в кабеле

В зависимости от сложности конструкции, клещи могут быть оснащены встроенным прибором – мультиметром с дисплеем. Простые устройства бывают двуручными с длинными изолированными рукоятками, рассчитанными на замеры от 2 до 10 кВ. Компактные одноручные клещи измерительные рассчитаны до 1000в.

Строение клещей

Строение клещей

Измерительный инструмент по конструкции разделяют на два вида:

  1. Прибор на основе трансформатора.
  2. Инструмент с датчиком Холла.

Прибор на основе трансформатора

Этот тип приборов для замеров характеристик электричества использует величину потенциала в собственном трансформаторе. Магнитопроводы (полускобы), охватывая проводник, возбуждают в своём теле ток от наведённого магнитного потока вокруг кабеля. В измерительной обмотке внутри прибора наводится ЭДС, величина которой отражается на циферблате или дисплее инструмента.

Инструмент сдатчиком Холла

В таких устройствах используют вместо трансформаторной обмотки датчик Холла. В размыкаемой скобе помещена эта деталь. ЭДС в датчике находится в прямой пропорциональной зависимости от тока испытуемого проводника. Электронная схема, анализируя изменения этой величины, выдаёт значения в цифрах на дисплей измерителя.

Разновидности и способы измерения

Существует три вида токоизмерительных клещей с собственными методами замеров – это трансформатор тока, эффект Холла и катушка Роговского.

Трансформатор тока

Трансформаторные электроизмерительные клещи используют для обследования токов промышленной частоты. Вторичная обмотка на разъёмном кольце прибора передаёт данные о величине индуцированной энергии на стрелочный или цифровой экран.

Эффект Холла

В своё время было замечено, что на гранях металлической пластины токопровода, помещенной во внешнее магнитное поле, возникает разница потенциалов. Это явление носит название – эффект Холла, по имени учёного, открывшего эту закономерность.

Цифровые датчики Холла заменяют собой трансформатор тока в клещах для измерения тока. Датчик выдаёт данные на дисплей прибора о наличии переменного магнитного поля. Сигналы проходят через логическую схему, и на экране отображается величина характеристики тока в цифровом виде.

Катушка (пояс) Роговского

Устройство устанавливается на приборах для измерения токов большой величины. Катушка – это сердечник в виде круга, на который намотана катушка из провода. В проём пропускают шину, подключённую к электросети. Пояс Роговского представляет собой особый вид трансформатора тока с воздушным сердечником.

Пояс Роговского

Пояс Роговского

Обратите внимание! Электроизмерительные клещи, оснащённые катушкой Роговского, рассчитаны на напряжение более 1000в.

Конструкция клещей трансформаторного типа

Измерительные устройства этого типа носят название клещей Дитца по имени их изобретателя. Главным органом электроизмерительных клещей до 1000в является трансформатор тока. Ток, протекающий в исследуемом кабеле, создаёт вокруг него завихрённое магнитное поле. Измерительное устройство с циферблатом установлено на перекрестии рычагов.

Трансформаторные клещи

Трансформаторные клещи

В корпусе находится первичная обмотка, тогда как витки вторичной катушки распределены на разъёмном сердечнике. Когда скобы клещей для измерения тока смыкаются вокруг кабеля, прибор приходит в полную готовность. Нередко клещи комплектуются мультиметром. В этом случае прибор фиксирует постоянное и переменное напряжения, величину сопротивления электрической цепи. Его используют как токоизмерительные клещи в пределах до 1000 в.

Измерение тока

Обследование проводника электрической сети с помощью клещей производят следующим образом:

  • включают прибор с автономным питанием;
  • на интерфейсе измерительного блока с помощью переключателей устанавливают режим ожидаемого предела величины тока;
  • рычагами смыкают разъёмное кольцо магнитопровода вокруг исследуемого проводника;
  • некоторые измерительные клещи имеют кнопку, которая блокирует положение замкнутого кольца магнитопровода; с её помощью после снятия показаний магнитопроводы размыкают.

Преимущества

Основные достоинства прибора можно отразить в трёх пунктах:

  1. Обследование токопроводов происходит без разрыва электрической цепи.
  2. Способность инструмента делать замеры в высоковольтных цепях до 10 кВт.
  3. Возможность использования прибора как токовые клещи для постоянного тока.

Недостатки

К минусам токовых клещей следует отнести следующее:

  • высокий порог погрешности измерений;
  • требуется особая точность положения измерительного окна относительно линейного проводника;
  • недорогие модели «страдают» существенным искажением полученных данных.

Технология пользования

Как пользоваться токовыми клещами, можно узнать из прилагаемого руководства по эксплуатации прибора. Документация такого характера обязательно прилагается к измерительному устройству. Сам порядок обращения с инструментом довольно прост. Клещами охватывают проводник и снимают выходные данные прибора. Однако здесь есть свои хитрости и нюансы.

Полезные нюансы проведения измерений

Иногда при измерении небольших токов возникает трудность снятия показаний клещей-мультиметра. Небольшая сила тока не может быть зафиксирована по причине недостаточной чувствительности измерительного устройства.

Для этого был придуман простой способ получения данных в этих условиях. Делают это так:

  1. Провод посередине длины сгибают на небольшом участке вдвое;
  2. Полученную петлю продевают в проём магнитопроводов 2 или 3 раза.
  3. В результате в окне прибора оказывается несколько проводов.
  4. Переключатель мультиметра устанавливают в положение минимального диапазона измеряемой величины.
  5. Полученное число на дисплее прибора делят на количество проводников, находящихся в окне инструмента. Это будет реальная величина силы тока в одном проводе.

Дополнительная информация. Следует учитывать то, что такой способ снятия показаний допускает большую погрешность измерения. Единственный плюс – это быстрое получение замера силы тока исследуемого кабеля.

Правила безопасности

Неукоснительное соблюдение правил безопасности при измерении токов в электросетях убережёт работника от получения электротравм. Перечень этих условий можно отобразить следующим списком:

  • работник должен быть одет в специальную рабочую одежду;
  • обувь используется только на толстой резиновой подошве;
  • в карманах робы не должно быть никаких металлических предметов;
  • работник обязательно одевает резиновые перчатки;
  • электрик допускается к измерительным работам при наличии разрешительного документа.

Что учитывать при выборе устройства

При выборе электроизмерительных клещей нужно исходить из следующего:

  1. Какие проводники нужно обследовать: высоковольтные линии, промышленные кабели или проводку стандартной электрической сети.
  2. Частота использования прибора.
  3. Ограничение финансовых возможностей для приобретения той или иной модели токоизмерительных клещей.
  4. Диапазон измеряемых характеристик тока (сила, напряжение, сопротивление, мощность).
  5. Эргономика клещей.

Токоизмерительные клещи позволяют получить сведения о протекающей электроэнергии в кабеле или проводе, не отключая электросеть от источника тока и не нарушая целостности электросети.

Видео

Как пользоваться мультиметром с клещами

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.

Что это такое

В повседневной практике токовые клещи используют энергетики, когда нужно измерить силу тока в высоковольтных проводах без их разрыва и последующего подключения амперметра. Внешне они похожи на клещи, прикрепленные к мультиметру, отсюда и название.

На самом деле это токовый трансформатор с раздвижным магнитопроводом, во вторичную обмотку которого включен стрелочный или цифровой амперметр.

Длинные диэлектрические ручки нужны для безопасности. Принцип действия заключается в измерении тока проходящего через токовый трансформатор.

Устройство мультиметра с клещами следующее:

  • усики клещей выполняют из трансформаторной или заменяющей ее стали и покрывают изоляцией;
  • роль первичной обмотки трансформатора играет электрический провод, которые охватывают усики клещей. То есть, на первичной обмотке всего один виток;
  • вторичная обмотка наматывается на эти же клещи, количество витков зависит от того, какие токи предполагается измерять. Обмотка спрятана под изоляцией.

На клещах указывается коэффициент трансформации. Выглядит примерно так: 100/5А. Это отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Амперметр, включенный во вторичную обмотку трансформатора, производит измерение тока, наведенного проводом, который охватывают клещи.

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.

Как измерять

Пользоваться мультиметром с клещами несложно. Вначале нужно выставить режим измерения переменного или постоянного тока. С помощью переключателя на мультиметре выбираются необходимый сектор с обозначениями режимов и останавливаются на шкале с предполагаемыми значениями.

После этого нажатием рычага клещи размыкаются. Исследуемый проводник вводится в область захвата, и клещи смыкаются. На дисплее высветятся показания прибора.

На некоторых тестерах с клещами есть специальная кнопка фиксирующая показание. Тогда достаточно нажать на нее для сохранения результата измерения. Это удобно при измерениях в труднодоступных местах.

Если прибор показывает 1, значит, величина тока превышает предел измерения, и нужно поставить переключатель на большее значение. Если показания 0 или близкие к нему, надо перейти на нижнюю шкалу.

Шкалу измерения надо выбирать так, чтобы показания прибора находились в области максимальных значений. В таком случае погрешность измерений будет минимальной.

Иногда, показания мультиметра с токоизмерительными клещами лежат близко к 0, но провести измерения необходимо. В этом случае используют простой способ. Проводник скручивают в несколько витков и клещами захватывают все провода. На приборе зафиксируется какое-то значение.

Его нужно разделить на количество проводов проходящих через клещи и получить искомое значение тока, проходящего через проводник.

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.

Как выбрать

На сегодняшний день, на рынке имеется множество тестеров с клещами и без них. Разброс цен не так уж и велик. Возникает проблема выбора. В первую очередь необходимо определиться, для чего он нужен, какие задачи он должен решать.

Если есть потребность в неразрушающем контроле, необходимо оперативно измерить токи на входящих проводах на даче или на счетчике, то приобретение мультиметра с токоизмерительными клещами будет правильным решением.

Если нужно замерить токи в электропроводке автомобиля, то придется приобрести прибор с датчиками Холла, хотя они немного дороже.

Кроме этого, мультиметры, в зависимости от производителя, могут измерять переменные и постоянные токи и напряжения, сопротивления, емкость, частоту, мощность.

Набор функций зависит от разработчиков аппаратуры. Но за универсальностью гнаться не нужно, это сказывается на цене и характеристиках тестера. Хорошо, если в комплекте с прибором идет подробная инструкция по эксплуатации. После учета всех факторов можно делать покупку.

Принцип работы токоизмерительных клещей

— КИП

Токоизмерительные клещи с трансформатором тока для измерения переменного тока

Clamp Meters using Current Transformer

Токоизмерительные клещи

с трансформатором тока оснащены жесткими губками из ферритового железа. Зажимы индивидуально обернуты витками медной проволоки. Вместе они образуют магнитопровод во время измерений.

Их основная работа похожа на работу трансформатора. Он работает с одним первичным витком или обмоткой, которая почти во всех случаях является измеряемым проводником.Катушки вокруг губок служат вторичной обмоткой трансформатора тока.

Ток, протекающий по проводнику, создает переменное магнитное поле, которое вращается вокруг него. Это поле концентрируется железным сердечником зажима, вызывая протекание тока во вторичных обмотках счетчика. Мера величины магнитного поля, проходящего через проводник (или любую поверхность), называется магнитным потоком и обозначается греческой буквой фи, Φm.

Сигнал пропорционален отношению витков.На вход измерителя подается гораздо меньший ток из-за соотношения количества вторичных обмоток (намотанных вокруг губок зажима) и количества первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника.

Если, например, вторичная обмотка имеет 1000 обмоток, то вторичный ток равен 1/1000 тока, протекающего в первичной. Таким образом, 1 ампер тока в измеряемом проводе даст 0,001 ампер или 1 миллиампер тока на входе измерителя. С помощью этого метода можно легко измерить гораздо большие токи, увеличив количество витков во вторичной обмотке.

Внутри проводника ток можно измерить либо как ток (некоторые старые аксессуары с зажимами подключаются к токовым гнездам цифрового мультиметра), либо можно преобразовать в напряжение. Большинство клещей теперь имеют выход в мВ.

Токоизмерительные клещи с трансформатором тока реагируют только на сигналы переменного тока.

Токоизмерительные клещи на эффекте Холла для измерений переменного и постоянного тока

Clamp Meters Working Principle

Токоизмерительные клещи

на эффекте Холла могут измерять как переменный, так и постоянный ток в диапазоне килогерц (1000 Гц).

Подобно трансформаторам тока, токоизмерительные клещи на эффекте Холла используют жесткие железные губки для концентрации магнитного поля, окружающего измеряемый проводник.

Magnetic Field Hall Effect Working Principle

В отличие от токоизмерительных клещей с трансформатором тока, клещи не наматываются медными проводами. Вместо этого магнитное поле, создаваемое проводником, фокусируется через один или несколько зазоров в сердечнике после зажатия губок вокруг проводника.

Обратите внимание на точку, где встречаются концы губок токоизмерительных клещей на эффекте Холла.

Clamp meters

Зазор существует там, где кончики зажимов токоизмерительных клещей на эффекте Холла встречаются, создавая воздушный карман, через который магнитное поле (также известное как магнитный поток) должно перескакивать. Этот зазор ограничивает магнитный поток, так что сердечник не может насыщаться.

В отличие от этого, зажимы трансформатора переменного тока в закрытом состоянии находятся заподлицо. В открытом состоянии на концах губок видны поверхности оголенного металлического сердечника.

В этом промежутке, покрытом тонкой пластмассовой формовкой, находится полупроводник, известный как датчик эффекта Холла — преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение, реагируя на магнитные поля, в данном случае магнитное поле проводника или провода, который измеряется.Его цель — напрямую измерить магнитный поток. Затем выходное напряжение датчика усиливается и масштабируется для представления тока, протекающего по проводнику, который находится внутри зажимов зажима.

Когда ток течет через измеряемый проводник, железный сердечник, образованный губками токоизмерительных клещей на эффекте Холла, позволяет магнитному полю легко проходить сквозь него — фактически, легче, чем воздух.

Когда магнитное поле (поток) достигает этого небольшого воздушного зазора в кончиках челюсти, поле должно преодолеть этот зазор.Поскольку зазор маленький, поле остается сконцентрированным в зазоре, и датчик Холла, который находится в зазоре, выдает напряжение, пропорциональное магнитному потоку в зазоре, которое зажим преобразует в показания тока.

В устройствах на эффекте Холла постоянные магнитные поля также концентрируются через сердечник, как постоянный магнит, прилипший к железу. Из-за постоянного магнитного поля земли и возможности других магнитных полей вблизи места измерения эти зажимы требуют «обнуления» показаний перед выполнением измерения, чтобы устранить смещения.

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

Источник: Fluke

Также читайте: Что такое токоизмерительные клещи?

.

Измерение тока | Учебный портал Dewesoft

Теперь некоторые текущие измерения будут проводиться с использованием оборудования DEWESoft. Измерения будут проводиться на двух лампочках, чтобы определить текущее потребление классической лампочки 40 Вт и энергосберегающей лампочки мощностью 11 Вт. В этом измерении будут использоваться два подхода: первый — это прямое измерение напряжения с использованием шунтирующего резистора, а второй — с использованием токовых клещей.

Перед началом измерения необходимо произвести некоторые вычисления.Эти расчеты определят, какой усилитель SIRIUS и диапазон усилителя необходимо использовать, а также тип токовых клещей.

Когда обе лампочки включены одновременно, заявленная мощность будет 51 Вт, а среднеквадратичное значение сети составляет 230 В, это переменные, которые нам нужны для расчета. Ниже приведен расчет.

\ [P_1 = 40 Вт \] \ [P_2 = 11 Вт \] \ [P = P_1 + P_2 \] \ [I = \ frac {P} {V} = \ frac {51 Вт} {230 В} \ около 0.22 A \]

После того, как были сделаны грубые вычисления, текущее среднеквадратичное значение будет примерно 0,22 А. Но мы должны учитывать, что максимальное значение синусоидального сигнала в √2 раза больше среднеквадратичного значения, но поскольку энергосберегающий свет лампа не использует ток в форме синусоиды, поэтому у нас должен быть некоторый запас в наших диапазонах измерений из-за более высокого коэффициента амплитуды энергосберегающей лампы. При этом был выбран диапазон 10 А для токовых клещей и шунта адаптера DSI SHUNT на 5 А.Шунт имеет сопротивление 0,01 Ом, что означает, что ток 1 А вызовет падение напряжения на шунте на 10 мВ. Эта информация необходима для настройки измерительного канала, на котором будет измеряться падение напряжения на шунте. Адаптеры Dewesoft DSI уже снабжены информацией о настройке канала (интегрированный TEDS), поэтому программное обеспечение может автоматически настраивать канал. Это всего лишь одна вещь меньше, о которой следует помнить, когда для измерений используются адаптеры Dewesoft DSI.

Теперь можно начинать измерение.Для этого измерения будут использоваться два разных усилителя Sirius, модуль LV и модуль ACC. Ниже на изображении показано, как выглядит установка для измерения, когда все компоненты подключены. Токовые клещи подключаются напрямую к модулю LV, а DSI SHUNT 5A напрямую подключается к модулю ACC.

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 27: Оборудование для демонстрационных измерений

Как показано на рисунке, для установки шунта необходимо разделить провода.Будьте осторожны при этом, так как это может быть опасно из-за напряжения сети. Затем выполняется конфигурация канала 1 (шунтирующий канал). Рекомендуется переименовать канал, чтобы иметь четкое представление о том, какие компоненты подключены к каким каналам (для этого просто щелкните в месте, где указано имя канала, и введите выбранное имя), в этом примере имя шунтирующего тока было выбрано для Название канала.

Во-вторых, физическая величина будет установлена ​​на ток, единица измерения — А (Ампер) устанавливается автоматически программным обеспечением Dewesoft X.После изменения этих настроек рекомендуется «откалибровать» датчик. В этом примере будет выбрана двухточечная калибровка, поскольку уже известно, что 1 В будет равняться 10 А. Эти два значения просто вводятся в предусмотренное место в правом нижнем углу экрана. Если параметры были установлены правильно и включена классическая лампочка 40 Вт, синусоида от тока будет отображаться в нижнем левом углу экрана настройки на осциллографе. См. Изображение на следующей странице.

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 28: Настройка канала для шунтирующего тока

Для канала 8, к которому подключены токовые клещи, настройки будут немного отличаться от настройки шунта (канал 1), которая была сделана ранее, в основном это связано с тем, что токовые клещи подключены к высоковольтной части прибора Sirius. Токовые клещи настроены на диапазон 10 А, что означает, что они дают выход 1 мВ / 1 мА (коэффициент масштабирования равен 1). Это означает, что выходное напряжение более 10 В невозможно, поэтому этот усилитель будет настроен на диапазон 50 В, чтобы обеспечить достаточное разрешение для измерения.Физическая величина должна быть снова установлена ​​на ток, и единица измерения снова автоматически переключится на ампер (А).

На изображении ниже показано, как будет выглядеть комбинированная форма волны энергосберегающей лампочки и классической лампочки, если они будут включены одновременно. Форма волны изменяется из-за несинусоидальной формы волны и высокого коэффициента амплитуды энергосберегающей лампочки.

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 29: Настройка канала для токовых клещей

При переключении на экран режима измерения можно увидеть фазовый сдвиг токовых клещей по сравнению с шунтирующим резистором, как показано на изображении ниже .На первый взгляд фазовый сдвиг не кажется слишком большим (он составляет около 10 °), но в таких приложениях, как измерение мощности, фазовый сдвиг является критическим компонентом для получения правильных результатов измерений.

Это означает, что фазовый сдвиг 10 °, который присутствует в измерении в данный момент, может иметь значительное влияние на результаты измерения, особенно при выполнении подробного анализа мощности (особенно для реактивной и полной мощности). Опять же, этот фазовый сдвиг тока можно компенсировать с помощью редактора датчиков, как было объяснено ранее.

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 30: Фазовый сдвиг между токовыми клещами и шунтирующим резистором

Отображение среднеквадратичного значения переменного тока

Существует два возможных способа отображения среднеквадратичного значения переменного тока в модуле питания

метод базовой статистики

TT Чтобы увидеть среднеквадратичное значение текущего сигнала, добавьте математическую функцию Basic statistic . Выберите математический символ на главной панели инструментов, который откроет математический модуль, в котором есть четыре варианта, и добавьте математику, которая имеет набор предопределенных математических функций, из которых можно выбрать.Затем есть модуль формул, в котором пользователь может ввести любую математическую формулу, какую только можно вообразить. Следующее поле — это фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ), из которого можно выбрать набор фильтров. И, наконец, основное поле статистики — это окно настройки, как показано ниже. Выберите входной канал (текущий сигнал), в данном случае I1 и RMS в качестве выходного канала. Его можно выбрать для отображения одного значения для каждого измерения или для отображения новых значений для каждого определенного блока. (Для получения дополнительной информации о функциях основного инструмента статистики нажмите клавишу F1 на клавиатуре, когда основной инструмент статистики открыт, и он автоматически откроет веб-страницу с полезной информацией и советами).

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 41: Настройка базовой статистики

Использование регистратора

Второй вариант, доступный для отображения среднеквадратичного значения сигнала, — это сделать это непосредственно на экране измерения с помощью регистратора . Как видно на изображении ниже, есть две области: одна отображает реальное значение переменного тока, а другая — среднеквадратичное значение. (Подсказка: в параметрах записывающего устройства есть четыре параметра, одна из которых — Унифицированные свойства, это выбрано по умолчанию и означает, что когда выбрано реальное значение, которое будет иметь место для обоих записывающих устройств, когда выбор отменен, один регистратор может отображать реальное значение, и один регистратор может отображать среднеквадратичное значение, как показано на изображении ниже).Чтобы отобразить значение RMS, перейдите к параметрам оси Y и выберите Тип отображения, в раскрывающемся списке выберите RMS (внизу слева от изображения).

0

Обнаружена расширенная проблема

Изображение 42: Отображение среднеквадратичного значения регистратора

.

Классификация измерительных инструментов — Circuit Globe

Прибор, используемый для измерения физических и электрических величин, известен как измерительный прибор. Термин «измерение» означает сравнение двух величин одной и той же единицы. Величина одной из величин неизвестна, и она сравнивается с заранее заданным значением. Результат сравнения, полученный относительно числового значения.

Измерительные приборы подразделяются на три типа;

  • Электрический прибор
  • Электронный прибор
  • Механический инструмент

Механический инструмент использует для измерения физических величин .Этот прибор подходит для измерения статических и стабильных условий, поскольку прибор не может реагировать на динамические условия. Электронный прибор имеет быстрое время отклика . Инструмент обеспечивает быстрый отклик по сравнению с электрическими и механическими инструментами.

Электрический прибор используется для измерения электрических величин, таких как ток, напряжение, мощность и т. Д. Амперметр, вольтметр, ваттметр являются примерами электрического измерительного прибора.Амперметр измеряет ток в амперах; вольтметр измеряет напряжение, а ваттметр используется для измерения мощности. Классификация электрических инструментов зависит от методов представления выходных значений.

types-of-measuring-instrument

В этой статье мы обсуждаем различные типы электрических инструментов.

Абсолютный инструмент

Абсолютный прибор дает значение измеряемых величин относительно физической постоянной. Физическая постоянная означает угол отклонения, градус и постоянную метра.Математический расчет требует знания значения физической постоянной.

Касательный гальванометр является примером абсолютных инструментов. В касательном гальванометре величина тока, проходящего через катушку, определяется тангенсом угла отклонения катушки, горизонтальной составляющей магнитного поля земли, радиусом и количеством витков используемого провода. Чаще всего этот тип приборов применяется в лабораториях.

Дополнительный инструмент

В дополнительном приборе отклонение показывает величину измеряемых величин . Калибровка инструментов стандартным инструментом важна для измерения. Выходные данные этого типа устройства получаются напрямую, и для определения их значения не требуется математических вычислений.

Цифровой прибор

Цифровой прибор выдает результат в числовой форме . Этот прибор более точен по сравнению с аналоговым прибором, поскольку при считывании не возникает человеческая ошибка.

Аналоговый прибор

Инструмент, выходной сигнал которого постоянно изменяется, известен как аналоговый инструмент.На аналоговом приборе есть стрелка, которая показывает величину измеряемых величин. Аналоговые устройства подразделяются на два типа.

Прибор нулевого типа

В этом приборе нулевое отклонение или нулевое отклонение указывает величину измеряемой величины. Инструмент отличается высокой точностью и чувствительностью. В приборе с нулевым отклонением используются одна известная и одна неизвестная величина. Когда значения известной и неизвестной измеряемых величин равны, стрелка показывает нулевое или нулевое отклонение.Инструмент нулевого отклонения используется в потенциометре и гальванометре для получения нулевой точки.

Инструмент отклоняющего типа

Прибор, в котором значение измеряемой величины определяется посредством отклонения стрелки, известен как прибор отклоняющего типа. Измеряемая величина отклоняет указатель подвижной системы прибора, который закреплен на калиброванной шкале. Таким образом, величина измеряемой величины известна.

Прибор отклоняющего типа подразделяется на три типа.

  1. Индикаторный прибор — Индикатор, показывающий величину измеряемой величины, известен как индикаторный прибор . Показывающий прибор имеет циферблат, который перемещается по градуированной шкале. Вольтметр, амперметр, измеритель коэффициента мощности являются примерами показывающего прибора.
  2. Интегрирующий инструмент — Инструмент, который измеряет общую энергию, подаваемую в определенный интервал времени, известен как интегрирующий инструмент.Полная энергия, измеренная прибором, является произведением времени и измеренных электрических величин. Счетчик энергии, счетчик ватт-часов и счетчик энергии являются примерами интегрирующего инструмента.
  3. Записывающий прибор — прибор записывает состояние цепи через определенный интервал времени, известный как записывающий прибор . Подвижная система записывающего прибора несет ручку, которая слегка касается листа бумаги. На листе бумаги прослеживается движение катушки.Кривая, нарисованная на бумаге, показывает изменение измерения электрических величин.

Время отклика электронного прибора очень велико по сравнению с электрическим и механическим устройством.

.

типов измерения уровня | Типы датчиков уровня

Два метода измерения уровня;

  1. Прямой или механический метод и
  2. Косвенные или логические методы.

1. Механический или прямой метод

Прямое измерение уровня просто, почти прямолинейно и экономично; он использует прямое измерение расстояния (обычно высоту) от базовой линии, и используется в основном для местной индикации. Его нелегко адаптировать к методам передачи сигналов для дистанционной индикации или управления.

а. Щупы и проводники

Гибкие тросы с концевыми грузами, называемые цепями или свинцовыми тросами, веками использовались мореплавателями для измерения глубины воды под своими кораблями. Стальная лента с пухлым грузом, похожим на боб и удобно хранящаяся на катушке, до сих пор широко используется для измерения уровня в бункерах мазута и резервуарах для хранения нефти. (см. рисунки ниже)

Dip Sticks and Lead Lines Level Measurement

Хотя эти методы кажутся грубыми, их точность составляет примерно 0.1% с диапазонами примерно до 20 футов.

Хотя измерения уровня с помощью щупа и выводной линии не имеют себе равных по точности, надежности и надежности, у этого метода есть недостатки.

Во-первых, он требует выполнения действия, которое заставляет оператора прервать свои обязанности для выполнения этого измерения. Не может быть непрерывного представления измерения процесса.

Еще одним ограничением этого принципа измерения является невозможность успешного и удобного измерения значений уровня в сосудах под давлением.Эти недостатки ограничивают эффективность этих средств визуального измерения уровня.

г. Смотровое стекло

Другой простой метод называется смотровым окошком (или стеклом уровня). Он довольно прост в использовании; уровень в стакане стремится к тому же положению, что и уровень в резервуарах. Он обеспечивает непрерывную визуальную индикацию уровня жидкости в технологической емкости или небольшом резервуаре и более удобен, чем щуп для измерения уровня, стержень для измерения уровня и ручные измерительные ленты.

Sight Glass Level Measurement

Смотровое стекло A больше подходит для измерения открытого резервуара.В трубке используется металлический шарик для предотвращения вытекания жидкости из манометра. Трубчатое стекло такого типа доступно длиной до 70 дюймов и для давления до 600 фунтов на квадратный дюйм. Сейчас он редко используется.

Смотровое стекло B закрытого резервуара, иногда называемое «отражающим стеклом», используется во многих процессах под давлением и атмосферным давлением. Наибольшее применение находят в резервуарах под давлением, таких как барабаны котлов, испарители, конденсаторы, кубы, резервуары, дистилляционные колонны и другие подобные приложения.Длина датчиков из отражающего стекла составляет от нескольких дюймов до восьми футов, но, как и датчики трубчатого типа, их можно измерять вместе, чтобы обеспечить практически любую длину измерения уровня.

Простота и надежность измерения уровня манометрического типа обуславливает возможность использования таких устройств для локальной индикации. Когда датчики уровня выходят из строя или должны быть выведены из строя для обслуживания, или во время отключения электроэнергии, этот метод позволяет измерять и контролировать процесс вручную.

Однако стеклянные элементы могут загрязняться и ломаться, что создает угрозу безопасности, особенно при работе с горячими, едкими или легковоспламеняющимися жидкостями.

г. Цепной или поплавковый манометр

Рассмотренные ранее визуальные средства измерения уровня по простоте и надежности могут соперничать с поплавковыми измерительными устройствами. Доступны многие формы инструментов поплавкового типа, но в каждой из них используется принцип плавучего элемента, который плавает на поверхности жидкости и меняет положение при изменении уровня жидкости.

Для определения уровня из поплавкового положения использовалось множество методов, наиболее распространенными из которых являются поплавок и расположение троса.Принцип действия поплавка и троса показан на следующей диаграмме;

Float Level Measurement

Поплавок соединен со шкивом цепью или гибким тросом, а вращающийся элемент шкива, в свою очередь, соединен с показывающим устройством с измерительной шкалой. Как видно, по мере движения поплавка вверх противовес удерживает трос натянутым, а индикатор перемещается по круговой шкале.

Б. Выводные или косвенные методы

Косвенные или предполагаемые методы измерения уровня зависят от материала, имеющего физические свойства, которые можно измерить и связать с уровнем.Для этой цели были использованы многие физические и электрические свойства, которые хорошо подходят для создания пропорциональных выходных сигналов для дистанционной передачи. В этом методе измерения используются даже самые современные технологии.

В эти методы входят:

A. Плавучесть: —

— сила, создаваемая погруженным телом, равная весу вытесняемой им жидкости.

B. Гидростатический напор: —

сила или вес, создаваемый высотой жидкости.

C. Гидролокатор или ультразвуковой: —

измеряемых материалов отражают или воздействуют обнаружимым образом высокочастотные звуковые сигналы, генерируемые в соответствующих местах рядом с измеряемым материалом.

D. Микроволновая печь: —

похож на ультразвуковой, но использует микроволновую печь вместо ультразвукового луча.

E. Поведение: —

в желаемых точках определения уровня, измеряемый материал проводит (или перестает проводить) электричество между двумя фиксированными точками зонда или между зондом и стенкой сосуда.

F. Емкость: —

измеряемый материал служит переменным диэлектриком между двумя обкладками фиксированного конденсатора. В действительности, есть два вещества, которые образуют диэлектрик — материал, измерение которого требуется, и паровое пространство над ним.

Общее значение диэлектрической проницаемости изменяется по мере увеличения количества одного материала при уменьшении количества другого.

г. Излучение: —

измеряемый материал поглощает излучаемую энергию. Как и в случае емкостного метода, паровое пространство над измеряемым материалом также имеет характеристики поглощения, но разница в поглощении между ними достаточно велика, чтобы измерение можно было довольно точно связать с измеряемым материалом.

H. Вес:: —

сила веса может быть очень тесно связана с уровнем, когда ее плотность постоянна. Однако компоненты с переменной концентрацией или колебаниями температуры представляют трудности.

I. Сопротивление: —

Давление измеряемого материала сжимает два узко разделенных проводника вместе, уменьшая общее сопротивление цепи на величину, пропорциональную уровню.

Дж. Микроимпульс: —

«время пролета»: электрические импульсы запускаются и возвращаются с частотой, прямо пропорциональной уровню жидкости.

Статья Источник: Асииддин Н.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *