При работе с электричеством не обойтись без специальных приборов и инструментов. К таким устройствам относятся токовые клещи постоянного тока. Они позволяют измерить показатель напряжения без предварительного разрыва цепи. Во время работы с инструментом применяются разные методики. Перед выбором подходящей модели желательно ознакомиться с ее техническими характеристиками, сильными и слабыми сторонами.
Применение клещей
Только электрические клещи дают возможность измерить силу постоянного или переменного тока, который протекает по проводникам, без разрыва самой цепи. Ни один другой инструмент не справится с этой задачей. Такие измерения необходимы для контроля количества потребляемой приборами и установками электрической энергии без остановки их работы. Во время процедуры можно выполнять монтаж или ремонт бытового оборудования.
Благодаря такой особенности электроизмерительные клещи считаются вторым инструментом по востребованности у электриков после мультиметра. В конструкцию агрегата входят такие элементы:
- магнитопровод, имеющий форму клещей;
- кнопка его раскрытия;
- переключатель способов измерения;
- дисплей;
- три гнезда для разных щупов;
- кнопка, фиксирующая полученные результаты.
Способы измерения
В конструкции прибора есть два вида чувствительных элементов, которые изготавливают на базе специального трансформатора. По типу анализатора разделяют клещи, которые могут измерять одновременно и переменный, и постоянный ток, а также только второй показатель.
Более распространён инструмент, необходимый при работе с переменным током. Это обусловлено его конструкцией и низкой стоимостью. Прибор работает по принципу использования эффекта трансформаторного усиления. Само измерение проходит в несколько этапов:
- проводник заводят в раздвижной магнитопровод;
- элемент будет играть роль первичной обмотки трансформатора;
- напряжение на выходе элемента будет измеряться в зависимости от величины переменного электричества, проходящего через проводник.
Ещё один тип инструмента — клещи для измерения постоянного тока — появился после обнаружения эффекта Холла. Напряжение магнитного поля внутри проводника изменяется, что способствует формированию потенциала в измеряемой точке. При этом показатель равен величине приложенного к полупроводнику потока. На основе эффекта разработали датчик, проявляющий чувствительность к постоянному и переменному магнитному полю. Такие приборы обладают быстрым действием, поэтому ими легко выявить короткие броски электричества.
Работа с инструментом
Измерять ток с помощью клещей можно несколькими способами. Основные параметры, которые учитываются при этом:
- электричество, протекающее по одному проводнику;
- ток нескольких проводящих материалов;
- усиление сигналов.
Наиболее распространённый способ — измерение тока, который проходит по одному материалу. В клещи заводят проводник, располагая его плоскость перпендикулярно инструменту. На нём необходимо выставить подходящий диапазон показателей, после чего полученная величина выведется на дисплей.
Можно в магнитопровод завести сразу несколько проводников. В этом случае токоизмерительный прибор покажет разностную величину протекающего электричества. К примеру, если для бытовой сети 220 В измерить одновременные показатели нуля и фазы, то инструмент покажет утечку тока в нагрузке.
Когда необходимо узнать показатель малых величин, рекомендуется подать на датчик усиленный сигнал с помощью намотки проводника на магнитопровод. Но реальное значение протекающего электричества придётся рассчитывать самостоятельно. Для этого делят показанное инструментом число на количество витков проводника.
Разновидности устройства
В зависимости от функциональности и параметров разделяют несколько видов токоизмерительных клещей. Основные инструменты:
- со стрелочной индикацией;
- с цифровым дисплеем;
- для подключения к другим измерительным приборам;
- высоковольтное устройство.
Первые приборы, в которых начало использоваться трансформаторное измерение тока, — это клещи со стрелочной индикацией. Во время работы можно изменять количество обмоток на вторичной цепи. У устройства минимальная стоимость, измерения проводятся с высокой точностью. Недостаток — узкий диапазон частот. Клещи этого типа чувствительны к механическим повреждениям. Малейшие удары могут снизить точность работы.
У современных приборов встроена микроконтроллерная система, обрабатывающая сигналы. Благодаря ей показания легче считать, дополнительно используется калибровка диапазона измерений. В памяти прибора могут оставаться записи величин тока. Клещи просто использовать, но у них есть существенный недостаток — точность измерения падает в случае, когда форма электрических импульсов отличается от синусоиды.
Для расширения функциональности осциллографов и мультиметров используют приборы, подключающиеся к ним. Особенность таких инструментов — это отсутствие какой-либо индикации измеряемых величин. Клещи позволяют работать с током практически любой частоты, но для нормального измерения нужно подобрать дополнительный прибор, у которого есть дисплей или стрелочный индикатор.
Необходимо использовать специальные инструменты для работы с высоковольтными сетями. У подобных токоизмерительных приборов повышена электрическая изоляция, гарантирующая безопасность специалиста во время проведения работ. Клещи позволяют контролировать ток на подстанциях и в распределительных узлах. Но возможно измерять только переменное электричество узкого частотного диапазона.
Дополнительные функции
Многие приборы универсальны, так как в их устройстве уже есть АЦП (аналогово-цифровой преобразователь), необходимый для измерения аналогового сигнала. Но некоторые производители добавляют дополнительные функции — возможность измерения температуры, сопротивления и напряжения. Отдельные модели сочетают в себе возможности электрических клещей и мультиметра или осциллографа. Их стоимость ненамного превышает цену аналогов, но приобрести отдельно мультиметр будет дешевле.
Клещи-адаптер измеряют силу постоянного и переменного тока, но никаких дополнительных функций не имеют. Перед выбором подходящего инструмента определяются с возможностями, которые он должен иметь, точностью измерения, частотным диапазоном и параметрами.
Эти данные сопоставляют с ценой, что позволит выбрать оптимальный вариант, а затем эффективно пользоваться токовыми клещами.
