Loading AI tools
Из Википедии, свободной энциклопедии
Токоизмери́тельные кле́щи, токовые клещи — прибор для измерения тока без разрыва цепи, в которой измеряется ток, и без электрического контакта с ней.
Принцип действия основан на измерении магнитного поля, порождаемого измеряемым током.
Классические токовые клещи, часто называемые клещами Дитце, позволяют измерять только переменный ток и представляют собой по сути трансформатор тока с разъёмным тороидальным или близким по форме к тороидальному ферромагнитным сердечником, окно которого при измерении охватывает провод с током. Такие клещи реагируют не на сам ток, а на скорость его изменения — производную тока по времени.
Принцип работы современных токовых клещей основан на прямом измерении магнитного поля, порождаемого током в проводнике вокруг проводника с помощью датчика Холла и позволяют измерять ток произвольной формы, в том числе и постоянный ток.
Принцип действия токоизмерительных клещей — трансформаторов тока основан на том, что ток, протекающий в проводе создаёт вихревое магнитное поле, силовые линии которого окружают проводник. На разъёмном для возможности ввода проводника в окно магнитопровода, изготовленного из магнитомягкого ферромагнитного материала намотана вторичная обмотка, подключённая ко вторичному электроизмерительному прибору, шкала которого проградуирована в единицах тока. Таким образом, этот трансформатор тока имеет две обмотки, первичная — один виток это провод с измеряемым током и многовитковую вторичную обмотку.
В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея во вторичной обмотке наводится ЭДС, величина которой прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, охватываемого вторичной обмоткой. Трансформатор тока применяется в режиме, близком к короткому замыканию выходной обмотки, наводимый во вторичной цепи ток размагничивает магнитопровод до уровня магнитного потока, вызывающего во вторичной цепи ЭДС, равный сумме падений напряжения при токе вторичной цепи. В идеальном случае при нулевом сопротивлении цепи, ток вторичной обмотки строго пропорционален току первичной цепи (с коэффициентом пропорциональности, равным соотношению числа витков на магнитопроводе), а в реальном случае при низком сопротивлении достаточно близок к идеальному. Таким образом, по измерениям тока вторичной цепи косвенно измеряют и ток первичной.
Такие клещи применяются обычно для измерения токов промышленной частоты, частота которой отклоняется незначительно от номинальной (50 или 60 Гц), и форма тока близка к синусоидальной, с достаточной для практических измерений точностью можно считать, что среднеквадратическое значение измерительного тока прямо пропорционально действующему значению измеряемого тока.
Магнитопровод таких клещей не отличается по конструкции от такового у клещей со вторичной обмоткой, но в размыкаемом зазоре магнитопровода помещают датчик Холла. Первичный ток порождает магнитное поле в магнитопроводе, величина которого прямо пропорциональна току, а не производной тока, как у трансформаторных клещей. Так как ЭДС датчика Холла прямо пропорциональна полю, то по измерениям ЭДС Холла можно косвенно измерить ток в проводе, причём форма тока не имеет значения, например, прямоугольный, произвольной формы или постоянный. Так как ЭДС Холла меняет знак при изменении направления поля, такое устройство позволяет измерить не только величину, но и направление измеряемого тока. В некоторых моделях таких клещей предусмотрена возможность подключения дополнительного датчика тока — пояса Роговского, что позволяет измерять большие переменные токи (до 3000А) на проводниках крупного сечения, например, на шинах распределительных устройств.
 | Этот раздел статьи ещё не написан. |
Клещи состоят из:
Разъёмный магнитопровод и измерительный элемент интегрированы в общий корпус. Часто токоизмерительные клещи конструктивно совмещаются с мультиметром: с помощью такого прибора можно измерять дополнительно постоянное и переменное напряжение, сопротивление, постоянный ток (с разрывом цепи) — для этого в приборе имеются соответствующие гнёзда для щупов, а также переключатель режимов измерения. Существуют модели приборов, с помощью которых можно измерять непосредственно потребляемую активную мощность (у таких моделей одна из шкал градуирована в единицах мощности). Выпускаются также специальные клещевые приставки к мультиметрам, которые представляют собой лишь разъёмный магнитопровод в корпусе с кабелем, который подсоединяется к токовым входам мультиметра. Коэффициент трансформации клещевой приставки обычно 1000:1, то есть 1А — первичный / 1мА — вторичный (выходной). Таким образом, мультиметр может использоваться для измерения переменного тока, многократно превышающего предел измерения самого мультиметра.
Измерение тока с помощью клещей Дитце производится в следующем порядке:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
