Бесконтактный truerms измеритель тока

Оформление результатов

Обязательно после проведенных измерений оформляют соответствующий документ. Все записи проводятся на специальном бланке определенной формы. В нем указываются:

наименование объекта;
схема монтажа заземляющих электродов и их соединений;
план контура заземления;
способ определения сопротивления.

Кроме того, в соответствующей графе указывают наименование прибора, которым осуществлялись все замеры.

Они указывают на возможные потери при прохождении тока, связанные со сварочными, болтовыми и другими видами соединения всего контура заземления. Эту процедуру выполняют обычно специальным прибором — микроомметром.

Проводить все эти измерения и выдавать результаты показаний может только специальная лаборатория, зарегистрированная в органах стандартизации. Эта организация выдает решение по дальнейшему использованию заземляющего устройства.

Варианты классификации приборов измерения тока

Все устройства, служащие для определения параметров электрического тока, классифицируются по нескольким признакам. В зависимости от сферы и цели применения подбирают нужный вариант.

Дисплей может быть цифровым или в виде стрелки и шкалы

Виды конструкций

Классификация устройств по типу конструкции предполагает разделение приборов по внешним данным, форме, корпусу, типу дисплея или шкалы. В результате можно выделить несколько вариантов. Одним из них являются щитовые модели, которые представляют собой объёмный щит с кнопками управления и информационным табло.

Цифровые приборы имеют дисплей, отображающий максимально точный результат измерений

Стационарные не подлежат частому перемещению и устанавливаются для контроля параметров энергии в определённой зоне. В отличие от них более мобильны переносные варианты, которые позволяют провести работы в разных местах без необходимости перемещения массивного оборудования.

Классификация по роду измеряемой величины

Все электроизмерительные устройства классифицируются в зависимости от того, какую величину позволяют определить

Это необходимо для всестороннего изучения показателей напряжения, что важно в разных сферах деятельности. В результате классификации по роду определяемой величины можно выделить следующие виды оборудования:

амперметры необходимы для измерения тока;
омметры служат для определения сопротивлений;
ваттметры позволяют узнать мощность;
счётчики используют для учёта энергии;
частотомеры нужны для определения частот тока переменного типа;
угол сдвига фаз измеряют фазометры;
узнать малые величины помогают гальванометры;
осциллографы определяют часто меняющиеся показатели.

Осциллограф имеет сложную конструкцию, помогающую получить точный результат

Каждый прибор имеет определённое назначение, но многие из них имеют схожий принцип работы. Оборудование может быть разного размера, а производители представляют широкий выбор вариантов.

Разделение по роду тока

Электрический ток может быть нескольких видов и в зависимости от этого подбирают приборы для его измерения. В результате такого подхода можно выделить изделия, предназначенные для измерения и используемые лишь в цепях постоянного тока. Существуют варианты, которые применяют только в цепях с переменным электричеством. Более универсальны модели, подходящие для работы с обеими цепями.

Способы отображения информации

Существует два варианта: цифровые и аналоговые. Под цифровыми устройствами подразумевают приборы, осуществляющие в процессе измерения автоматическое преобразование определяемой величины в дискретную. При этом величина является непрерывной, а полученный результат отображается на цифровом дисплее или регистрируется цифропечатающим оборудованием.

Цифровой дисплей характеризуется чёткостью отображения

Главное преимущество цифровых моделей по сравнению с иными вариантами заключается в том, что полученный результат измерений может быть преобразован математически или физически без повышения погрешности. Одним из представителей такого вида приборов является цифровой вольтметр. Востребованы также амперметры, фазометры, частотомеры.

Аналоговые варианты часто оснащены шкалой и стрелкой. Оборудование характеризуется тем, что при измерении показатель входного сигнала преобразуется в показатель выходного импульса. Результат показывает стрелка, направленная на градуированную шкалу, имеющую определённый предел.

Шкала со стрелкой имеет определённый диапазон измерений

Три блока являются составляющими аналоговой конструкции: блок сравнения, первичный преобразователь, устройство ввода информации. Элементы соединены в систему и взаимосвязаны друг с другом.

Иные варианты систематизации

Электроизмерительные устройства широко используются и классифицируют не только по вышеперечисленным критериям, но и по другим особенностям. Часто разделение осуществляется по следующим параметрам:

назначение, то есть оборудование может быть вспомогательным, для измерений, бытового или профессионального применения;
система выдачи итогового результата, в зависимости от чего изделия могут быть регистрирующими или с выводом информации на экран;
способ измерения. Оборудование может быть использовано для сравнения или оценки показателей.

Стабильные показания

Для того чтобы стрелка не болталась, а быстро успокоилась, предусмотрены воздушные и магнитно-индукционный демпферы. Алюминиевый каркас является таким демпфером, создавая вихревые токи при повороте катушки и, согласно правилу Ленца, возникшая сила торможения успокаивает ее таким образом. Для компенсации влияния гравитации предусмотрены противовесы с изменяемым центром масс.

Для устранения влияния температуры устанавливаются резисторы с маленьким температурным коэффициентом изменения сопротивления.

Так как от направления тока зависит направление отклонения стрелки, то при измерениях нужно учитывать полярность измеряемого сигнала. При прямом использовании магнитоэлектрического прибора переменный ток он измерять не сможет, так как суммарный вращающий момент будет равно нулю.

Чтобы все-таки измерить стрелочным мультиметром переменный ток, его сначала выпрямляют с помощью диодов.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики измерителей приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 – Основные метрологические характеристики

Величины	Диапазон измерений	Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений
Напряжение фазное, В Номинальное значение задается при параметрировании и может принимать следующие значения: – при прямом включении без трансформатора: 3220/380; 3230/400; 3400/690; – при включении через трансформатор напряжения: 357,7/100; 363,5/110; 369,2/120; 357,7; 363,5; 3*69,2	От 10 % до 120 % номинального напряжения	± 0,2 % *
Номинальное значение силы тока 1 А или 5 А в зависимости от исполнения	от 1 % до 200 % номинальной силы тока (для исполнения с номинальным значением 5 А)	± 0,2 % **
от 5 % до 200 % номинальной силы тока (для исполнения с номинальным значением 1 А)	± 0,2 % **

Частота, Гц номинальное значение 50 Гц номинальное значение 60 Гц номинальное значение 25 Гц номинальное значение 400 Гц	От 40 до 65 От 45 до 70 От 15 до 40 От 320 до 480	± 0,02 % ± 0,04 % ± 0,04 % ± 0,04 %
Коэффициент мощности при значении силы тока не менее 2 % от номинальной, cos ф > 0,5		± 0,2 %
Коэффициент искажения синусоидальности тока и напряжения относительно основной гармоники, % (только PM130EH Plus, PM135EH)	При значениях коэффициента > 1 %; при значениях силы тока и напряжения от 10 % до 200 % от номинальных	± 1,5 %
Коэффициент искажения синусоидальности тока относительно номинальной силы тока, % (только PM130EH Plus, PM135EH)	± 2 %
Активная мощность, Вт	При напряжении от 80 % до 120 % номинального значения, при силе тока от 2 % до 200 % номинального значения, cos ф > 0,5	± 0,5 %
Активная энергия, Втч; потребление/генерация	Класс точности 0,5S по ГОСТ 31819.22-2012	± 0,5 %
Реактивная мощность, вар	При напряжении от 80 % до 120 % номинального значения, при силе тока от 2 % до 200 % номинального значения	± 0,5 %
Реактивная энергия, варч; потребление/генерация	± 0,5 %
Полная мощность, В-А	± 0,5 %
Полная энергия, ВАч; потребление/генерация	± 0,5 %
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности хода внутренних часов измерителя, при 23°С, с/сут (требуется использование дополнительного модуля многотарифного учета электроэнергии)		± 0,45 (Имеется возможность синхронизации от внешнего источника точного времени)
Пределы допускаемой дополнительной температурной погрешности хода внутренних часов измерителя, (с/сут)/°С (требуется использование дополнительного модуля многотарифного учета электроэнергии)		± 0,1
* Погрешность относительно номинального значения напряжения ** Погрешность относительно номинального значения силы тока Погрешности измерений указаны для диапазона температуры от + 20 до + 26 °С. Дополнительная температурная погрешность для диапазонов температур от минус 25 до 20 °С и от 26 до 60 °С составляет:

для измерений тока и напряжения ± 0,005 % / °С;

для измерений мощности и электроэнергии ± 0,01 % / °С.

Пределы дополнительной погрешности, вызванной влияющими величинами, соответствуют нормативам ГОСТ 31819.22-2012, пункт 8.2._

Таблица 4 – Технические характеристики

Потребляемая мощность по цепям напряжения (на фазу), не более, В-А	0,4
Потребляемая мощность по цепям тока (на фазу), не более, В А: при номинальном токе 5 А при номинальном токе 1 А	0,1 0,02
Потребляемая мощность от источника питания, не более, В-А	5
Сила стартового тока	0,001 1ном
Скорость обмена информацией по цифровым интерфейсам: RS-485, RS-232/422/485, кбит/с GPRS-модем, кбит/с PROFIBUS, Мбит/с Ethernet, Мбит/с	до 115,2 до 115,2 до 12 до 10/100
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности хода внутренних часов измерителя, при 23 °С, с/сут (при использовании дополнительного модуля многотарифного учета электроэнергии)	± 0,45 Имеется возможность синхронизации от внешнего источника точного времени
Пределы допускаемой дополнительной температурной погрешности хода внутренних часов счетчика, (с/сут)/ °С (при использовании дополнительного модуля многотарифного учета электроэнергии)	± 0,1
Встроенные часы, срок службы батареи, при 23 °С (при использовании дополнительного модуля многотарифного учета электроэнергии)	5 лет
Срок хранения данных профиля нагрузки активной и реактивной энергии в «прямом» и «обратном» направлениях при времени интегрирования 30 мин, не менее	180 дней
Срок хранения данных в памяти при отсутствии питания, не менее	не ограничен
Рабочий диапазон температур, °С Температура хранения, °С Влажность, %	от минус 40 до 70 от минус 60 до 85 до 95 без конденсата
Масса, кг, не более	0,7
Г абариты (длина х ширина х высота), мм, не более	114 х 114 х 109
Средняя наработка на отказ, ч	160000
Срок службы, лет, не менее	30

Описание

Приборы предназначены для применения при производстве, входном контроле потребителей и в местах эксплуатации. Могут использоваться для измерения сопротивления проводников других видов изделий.

Принцип измерения сопротивления основан на измерении напряжения, падающего на испытуемом образце проводника, через который протекает стабилизированный постоянный ток. Номинал силы тока устанавливается автоматически, в зависимости от величины измеряемого сопротивления.

Измерение сопротивления проводников и преобразование аналогового сигнала в цифровую форму производится в схеме измерительного узла. Для исключения влияния соединительной линии и переходного сопротивления контактов подключение измеряемого проводника осуществляется по четырёх электродной схеме (Кельвина), исключающей влияние сопротивления подводящих проводников. Преобразование падения напряжения на проводнике в цифровую форму осуществляется аналого-цифровым преобразователем (АЦП), построенным по принципу двойного интегрирования с автоматическим выбором диапазона. Для ослабления помех от силовой сети, запуск АЦП синхронизирован с последней.

Выходной сигнал АЦП поступает на встроенный микроконтроллер, управляющий процессом измерения, включая автоматический выбор диапазона, математическую обработку результатов измерений и управление дисплеем. Нижняя граница диапазона измерения определяется версией ПО, устанавливаемой по выбору заказчика.

Результаты измерения по вводимым с клавиатуры значениям температуры, длины и материалу жилы кабеля приводятся к нормальной температуре и длине кабеля.

Все узлы прибора размещены в едином переносном корпусе из металла.

Дисплей, клавиатура и выключатель питания, размещены на лицевой панели, все разъёмы находятся на задней панели.

Питание прибора – от стандартного сетевого блока питания настольного компьютера.

Общий вид прибора представлен на рисунках 1 и 2

Таблица 1 – Характеристики встроенного программного обеспечения (ПО)

Идентификационные данные (признаки)	Внутреннее ПО
Идентификационное наименование ПО	AT89-KIS-1
Номер версии (идентификационный номер ПО)	7.03.015
Цифровой идентификатор ПО	–

Микропрограмма установлена во внутренней памяти прибора и недоступна пользователю, метрологические характеристики нормированы с учётом его влияния.

Рисунок 1 – Внешний вид прибора. Вид спереди

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений – «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 – Основные метрологические ха	рактеристики
Сила измерительного тока, А	Диапазоны измерений, Ом	Разрешающая способность, Ом	Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, %
5	от 0,000005 до 0,00017	0,0000001	±2
5	от 0,00017 до 0,034	0,000001	±0,2
5	от 0,034 до 0,34	0,00001
0,5	от 0,34 до 3,4	0,0001
0,05	от 3,4 до 34	0,001
0,005	от 34 до 170	0,01

Таблица 3 – Пределы приводимых значений температуры и длины кабеля

Характеристика	Температура, °С	Длина кабеля, м
Нормированное значение	+20	1000
Диапазон вводимых для пересчета значений	от 0 до 100	от 0,1 до 9999

Таблица 4 – Общие технические характеристики

Величина	Значение
Время установления рабочего режима не более, с	5
Напряжение сети питания, В Частота сети питания, Гц	от 185 до 242 50±1
Электрическое сопротивление изоляции между изолированными цепями и корпусом в рабочих условиях, не менее, МОм	5
Г абаритные размеры, мм, длина не более ширина высота	285 370 110
Масса, кг, не более	4,0

Таблица 5 – Условия применения

Величина	Значения
Нормальные условия	Рабочие условия
Температура окружающего воздуха, о С	От +15 до +25	От +5 до +40
Относительная влажность, %	до 30 до 80	от 20 до 80
Атмосферное давление, мм рт. ст.	От 650 до 800	От 525 до 800

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.

Конструкция

Современные токоизмерительные клещи вне зависимости от производителя и модификации содержат следующие элементы: магнитопроводы с подвижной скобой-рычагом, переключатель диапазонов измерений, экран, выходные разъемы для щупов (в этом случае клещи могут быть использованы как обычный мультиметр) и кнопку фиксации токовых измерений (фото ниже).

Рисунок 1 – ТК S-line DT 266 FT

Большинство современных токовых измерителей также включают в себя внутренний трансформатор с диодным мостом. В этом случае выводы вторичной обмотки подключаются через шунт. В зависимости от диапазона измеряемых сил токов, токовые клещи могут быть одноручными (для напряжений до 1000 В) и двуручными с дополнительными изолированными ручками (для напряжений от 2 до 10 кВ включительно). Токоизмерительные устройства, предназначенные для измерений более 1 кВ, имеют длину изолятора на менее 38 см, а рукояток – не менее 13 см.

Как правило, на корпусе прибора указывается категория безопасности и максимальный измеряемый ток. Например:

CAT III 600 V – это означает, что прибор защищен от кратковременных бросков напряжения внутри оборудования при эксплуатации в стационарных сетях с напряжением до 600 В.
CATIV 300 V – это означает, что прибор защищен от бросков напряжения внутри оборудования первичного уровня электроснабжения напряжением до 300 В. Примером такого оборудования может служить обычный электрический счетчик.

DPT146

Описание

Передатчик точки росы и давления Vaisala DPT146 для сжатого воздуха делает контроль сжатого воздуха простым и удобным. DPT146 одновременно измеряет точку росы и рабочее давление и является идеальным выбором для использования и контроля сжатого воздуха.

Первый передатчик, контролирующий точку росы и рабочее давление
Простой и удобный передатчик для контроля параметров сжатого воздуха
Высокоточная информация о влажности благодаря данным о точке росы с компенсацией давления в режиме онлайн
Надежная технология датчиков
Совместим с переносным измерителем Vaisala DM70 для простой выборочной проверки, местного отображения данных и регистрации данных
Давление: 1…10 бар
Точка росы: −60 … +30 °C (-76 … +86 °F) Tdf с погрешностью ±2 °C (±3,6 °F)

Технические характеристики

Измеряемые параметры
Точка росы	-60 … +30 °C (-76 … +86 °F)
Давление, абсолютное	1 … 10 бар (14.5 … 145 psi)
Температуры (доступно только при выборе выхода RS-485)	−40 … +80 °C (-40 … +176 °F)
Вычисляемые параметры
концентрация влаги в частях на миллион по объему	1 … 40 000 частей на миллион
Точка росы, преобразованная в параметры для атмосферного давления	-75 … +30 °C (-103 … +86 °F)
Производительность
Погрешность точки росы	±2 °C (±3.6 °F)
Погрешность давления при 23 °C (73,4 °F)	±0.4 %FS
Зависимость температуры от давления	±0.1 %FS/10 °C (18 °F)
Погрешность температуры
0 … 40 °C (+32 … +104 °F)	±0.5 °C (± 0.9 °F)
−40…80 °C (-40 … +176 °F)	±1 °C (± 1.8 °F)
Погрешность концентрации частей на миллион (7 бар)	± (14 частей на миллион + 12 % показаний)
Время отклика датчика:
Время отклика давления
Время отклика точки росы 63% при 20°C и 1 бар
−50 -> −10 °C Tdf	5 с
−10 -> −50 °C Tdf	10 с
Условия эксплуатации
Рабочая температура электроники	-40 … +60 °C (-40 … +140 °F)
Рабочее давление	0 … 50 бар (0…725 фунтов на кв. дюйм)
Относительная влажность	0…100 %
Выходы
Аналоговые выходы (2 канала)
ток на выходе	0 … 20 мA, 4 … 20 мA
напряжение на выходе	0 … 5 В, 0 …10 В
Погрешность аналоговых выходов	± 0,01 В / ± 0,01 мА
Цифровой выход	RS-485, неизолированный, протокол Vaisala
Разъем	4-контактный M8
Общие характеристики
Датчик	Многопараметрический датчик Vaisala MPS1
Рабочее напряжение	21 … 28 В постоянного тока, ток на выходе
20 … 28 В постоянного тока, напряжение на выходе и/или применение при низких температурах (-40 … −20 °C (-40 … −4 °F))
15 … 28 В постоянного тока, только RS485
Ток питания
во время нормального измерения	20 мА + ток нагрузки
во время самодиагностики	300 мА + ток нагрузки
Внешняя нагрузка для
тока на выходе	макс. 500 Ом
напряжения на выходе	мин. 10 кОм
Материал корпуса	AISI316L
Класс защиты корпуса	IP65 (NEMA4)
Механическое соединение	ISO G1/2 дюйма, NPT (коническая трубная резьба) 1/2 дюйма, UNF (унифицированная тонкая резьба) 3/4 дюйма — 16
Рекомендованный интервал между калибровками	2 года
Масса (ISO1/2 дюйма)	190 г (6,70 унции)

Модуль измерения электролитических конденсаторов (+ C и ESR)

Для проверки электролитических конденсаторов был собран узел по схеме (рис.3):

Как и в предыдущей схеме, на вход (резистор R1) подается сигнал с движка переключателя частот генератора-делителя (схема рис.1), при этом схему можно включать параллельно с предыдущим модулем. Резистор R1 подбирается в зависимости от типа транзистора Т1 и чувствительности используемой измерительной головки. В отличие от других модулей, здесь требуется пониженное стабильное питание 1,2 — 1,8 В (схема такого стабилизатора будет приведена ниже, на рис.6). При измерениях полярность подключения конденсаторов к клеммам «+Сх» и «Общ» не имеет значения, а измерения можно проводить без выпайки конденсаторов из схемы. Перед началом измерений прибор калибруется, то есть стрелка устанавливается на нулевую отметку шкалы резистором R4.

Узел измерения ESR содержит отдельный генератор на 100 кГц, собранный на МС типа 561ЛА7 (ЛЕ5), по такой же схеме, как и задающий генератор на рис.1. Можно, конечно же, использовать и уже имеющуюся частоту 100 кГц, которая присутствует на нашем основном генераторе с делителями частоты. Но при пользовании прибором оказалось гораздо удобнее иметь независимый генератор для этого модуля, так как это упрощает коммутацию.

Здесь частота может быть в пределах 80-120 кГц, поэтому применение кварца не требуется. От величины ESR подключенного к клеммам конденсатора зависит ток, протекающий через обмотку I трансформатора ( он намотан на ферритовом кольце диаметром 15 — 20 мм. Марка феррита роли не играет, но, возможно, число витков первичной обмотки нужно будет подкорректировать. Поэтому лучше будет сначала намотать обмотку II, а первичную — сверху неё).

Переменное напряжение 100 кГц, наведённое во вторичной обмотке, выпрямляется диодом VD5 и подаётся на измерительную головку (см. модуль индикации на рис.4). Диоды VD3, VD4 нужны для защиты стрелочной головки от перегрузки и могут быть любые, а VD1, VD2 также желательно применить германиевые.

В этой схеме при измерениях также не важна полярность подключения конденсаторов и измерять параметры конденсаторов можно прямо в схеме, без выпайки. Пределы измерения задаются при настройке и их можно менять в широких пределах подстроечником R5, от десятых долей Ома, до нескольких Ом.

Примечание: при измерении ESR конденсаторов ЛЮБЫМ прибором важно учитывать влияние сопротивления измерительных щупов и проводов от клемм «ESR» и »Общ». Они должны быть как можно короче и большого сечения

Если этот модуль будет расположен вблизи с другим источником импульсных сигналов (например рядом с генератором рис.1), возможен срыв генерации узла на МС. Поэтому этот узел (измерения «ESR»), лучше собрать на отдельной небольшой плате и поместить в экран (из жести, например), соединённый с общим проводом. Питание микросхемы измерителя ESR может быть как и у предыдущих схем.

Величины типовых (максимально допустимых) значений ESR различных конденсаторов даны ниже в таблице (позаимствованно из открытых источников).

Фиксация результатов в протоколе измерения

Все результаты измерений заносятся в специальный протокол испытаний. Данные фиксируются в таблице, с указанием наименования каждого осмотренного соединения. В отчете также приводится информация о количестве осмотренных узлов, их местоположении и отображается максимальное значение общего сопротивления контактов защитной цепи.

Если в процессе испытаний обнаружено отсутствие металлосвязи, информация об этом обязательно фиксируется в документе и одновременно в приложении к протоколу (дефектной ведомости).

Кратко о профилактике.

Регулярно проводить замеры металлозаземления, не значит отказаться от профилактики. Чтобы обеспечить непрерывность защитных цепей необходимо регулярно проверять, в каком состоянии находятся контактные соединения, и при необходимости подтягивать их

Не менее важно очищать контакты пыли, окисной пленки и грязи

При обнаружении наличия электрического напряжения на одном из элементов конструкции, необходимо позаботится о ее качественном заземлении. В противном случае возрастает риск возникновения нештатной ситуации.

Не стоит экономить на проверке качества устройства защитного заземления, поскольку потери могут стать более затратными, чем оплата вызова электролаборатории.

Важно ознакомиться и прочитать: