Токовые клещи МТ87, и вообще.

для раздела Блоги

Подчас возникает необходимость разобраться с электрикой в доме. Я как-то измерял потребление отдельных элементов — холодильника, чайника, микроволновки и прочего, но после калькуляции расходов «где-то» терялось еще примерно 50 кВтч. Можно и «забить», но это как-то не правильно. В результате «жаба» победила и надумал приобрести «токоизмеритель». Т.к. вопрос временный, то не хотелось бы тратить на него существенные деньги, да и особой точности не требовалось (откалибровать прибор я могу на соответствующем оборудовании).
Ставить датчики тока в разрыв сети?… гм, нет уж. Остаются бесконтактные способы, или т.н. «токовые клещи». Это простой прибор, который «охватывает» измеряемый провод и позволяет измерять ток до «сотен» ампер. Теперь по выбору прибора, как такового.

После похода по ближайшим магазинам было выявлено два варианта исполнения:
— острый захват:

— тупой «носик»:

По отзывам, первый вариант несколько удобнее. Дело в том, провода чаще всего идут «группой» и острым носом удобнее отделять нужный провод из пачки.
Второй нюанс — на картинках все токовые клещи выглядят одинаково, но в действительности размер захвата весьма серьезно различается. Чем больше «кольцо», больший диаметр провода может быть обмерен. Обращайте внимание в описании прибора на параметр «максимальный раскрыв клещей» — именно такой провод может быть запихнут в измерительную часть. Однако, позвольте сразу задать вопрос — где в быту требуется измерение тока в проводе, диаметром более 20 мм? В таком изделии «лишнее» карман «тянет» — теряется чувствительность, измерение подвержено повышенным наводкам. Оно надо? К тому-же, большие клещи означают крупный прибор, а это занимает место в сумке. Впрочем, я не профессиональный электрик, и вышесказанные размышлизмы могут оказаться ошибочны, выбирайте сами.
Итак, под описанные условия попадает масса приборов в ценовом диапазоне «до 1000 рублей», с соответствующим качеством, увы. Нормальные обзоры «такого» хл… продукции отсутсвует, поэтому просто пошел в ближайший магазин и взял то, что не вызвал отторжения. В частности, токовые клещи МТ87.

В устройстве есть всё, что нужно — измерение переменного тока (по 20А), напряжения сети, сопротивления/диодов, прозвонка. И ничего лишнего, что обычно присутствует в обычных мультиметрах. Я бы еще убрал измерялку сопротивления 200К и постоянного напряжения — в «электрике» смысла в них крайне мало. Ну да ладно, пусть будет. Прибор питается от двух батареек ААА, что удобно.
На сём треп заканчиваю и перехожу к полезной информации. ))
Первое включение показало, что «девайс» безбожно врёт на измерении тока. Все измерения проводились на эмуляторе сети, который способен выдавать напряжение и измерять ток потребления. В качестве нагрузке использовалась лампа накаливания, т.е. создавался ток без реактивной составляющей.
На пределе «20А» (самый чувствительный диапазон) прибор показывал 0.20А при реальном токе 0.244А. Похлопал глазами, пихнул измеритель под электрический чайник (3 кВт), показания практически совпали, недобор лишь 2%. На лицо какая-то нелинейность. Что же, придется вскрывать, «такое» чудо слишком «кЭтайское», нужны правки.
Своих фото не делал, внутренности устройства выглядят следующим образом:

Игру в «удай что», перешедшую в «какого ...» я приводить не буду, слишком эмоционально. Этот, извините, «прЫбор» умудряется врать даже на измерении «постоянных» величин — напряжения DC и сопротивления. Скажем, если откалибровать показания 350 вольт, то на 40В он покажет лишь «38». Здесь два варианта — либо ошибка в конструировании контроллера, либо некачественные накопительные конденсаторы. Второе более вероятно и это можно попробовать исправить, но смысл? Это не исправить «горбатого», режим (точного) измерения пост. напряжения в данном приборе абсолютно не нужен, как и сопротивления. Так что, базовый измерительный элемент в приборе уже не_точный, это стоит учесть.
Как устройство, прибор состоит из следующих элементов:
1. токовый трансформатор (клещи)
2. выпрямитель переменного напряжения
3. «оцифровщик» постоянного напряжения с выводом на индикатор.
При измерении пост. напряжения и сопротивлений используется лишь третий элемент, для переменного напряжения уже задействуются 2 и 3 элементы. Измерение переменного тока использует все элементы.
Эти подробности нужны лишь для того, чтобы понять причину возникновении нелинейности измерений тока. Погрешность может быть вызвана любым узлом и уже на финальной стадии «оцифровки» следуют существенные искажения результатов. Впрочем, искажения не столь велики, что следует по «показаниям» тока. Потратив некоторое время на измерение погрешности токового трансформатора я пришел к выводу, что занимался дурью. Я забыл о «2» стадии. В нормальной схеме преобразовать переменное в постоянное не вызывает никаких проблем, но, простите за глупость, как вяжется определение «нормальное» к китайской продукции низшего ценового диапазона? Попинав себя за глупость, еще раз, померил то, как прибор измеряет переменное напряжение, и «забрезжил» свет в ж… этого девайса конце тоннеля. Переменное он показывал примерно так же, как и ток. Если откалиброваться на 220 В, то на 50 вольтах будет демонстрироваться что-то типа «44» и чем ниже, тем хлеще. Все ясно, токовый трансформатор можно не трогать.
Схемы на МТ87 я не нашел, при разборе полетов использовал «схожий» вариант (M266C). Модель грубовата, но как основа пойдет.
Блок выпрямления построен по аналогичной схеме, только номиналы резисторов увеличены в 2 раза, а емкости (наверно) уменьшены — электролитические конденсаторы не используются.
Увы, причина «нелинейности» прослеживается сразу — резистор R27, который шунтирует диодный выпрямитель на малом токе. Попробовал устранить дефект заменой резистора на RCR фильтр, срезающий переменную составляющую, но усилитель перешел в режим генерации. Там слишком мелкий монтаж, существенную переделку схемы выполнить затруднительно, я «забил». В конце концов, это устройство лишь индикатор, серьезные измерения на нём не сделать. Если прибор врет на малых измерениях, то… сделаем ход конем — просто добавим более чувствительный диапазон, «2А». Нельзя?… разве? Токовый трансформатор, теоретически, может дать «любой» уровень выходного сигнала, надо лишь увеличить гасящий резистор. Знаете, я вряд-ли когда-нибудь буду мерить токи выше 200А (сарказм), к тому-же диапазон «400А» будет удален, поэтому к мощности гасящего резистора особых претензий нет. Померил сопротивление обмоток токового трансформатора, получилось где-то 75 Ом. В приборе стоит шунт на 2.7 Ома. Что же, по «мощностным» параметрам резистор можно увеличивать до 50-100 Ом. Но здесь важно еще реактивное сопротивление трансформатора. Можно измерить или посчитать, но это сложно, есть более простой способ — достаточно запустить измерение без шунта, тогда уровень вых. сигнала окажется ограниченным реактивным сопротивлением трансформатора. Включение без резисторов показало повышение показаний примерно в 50 раз. Маловато, но терпимо. Повысить уровень в 10 раз можно, оставшийся запас (в 5 раз) исказит показания не столь существенно. Опускаю матчасть, вместо шунта 2.7 Ом (два SMD резистор параллельно) надо впаять резистор 33 Ом (30-36). Эти резисторы расположены как раз под красным конденсатором у верхнего переменного резистора (картинка была выше). В результате чувствительность повысилась в 10 раз, но пользоваться прибором стало не столь удобно, запятая не на том месте. Значит надо перенести точки вывода на измерение с А-В-С на С-А-В (А=20А, В=200А, С=400А). После этого на пределе «400А», где нет «точки» будут показываться не «амперы», а «мА». Отрезать 3 провода не трудно, но в моей модели МТ87, как оказалось, узел делителя сделан совсем не так и скорее повторяет это решение — вместо делителя 1:1, 1:10, 1:100 применяется «усилитель х10», 1:1, 1:10. Впрочем, не особо трудная проблема.
После переделок прибор (если его можно так назвать) приобрел диапазон 2А, который оказался очень полезным в моем случае. Чем выше чувствительность, тем точнее анализ. К слову, повышение чувствительности не привело к каким либо негативным последствиям. Стабильность и уровень 0 тока сохранился. Как некоторый негативный момент следует отметить, что в показаниях несколько повысилась зависимости от частоты сигнала. Если на 50 Гц он показывает «110», то на 120 Гц это будет «120», а на 40 Гц уже «100». Но, частота в сети всегда 50 Гц, а потому этот дефект не столь существенен. Его можно легко исправить, заменив резистор шунта 33 Ом на цепочку из резистора (примерно 24 Ом) и конденсатора (условно, 200 uF), это скомпенсирует реактивное сопротивление трансформатора в полосе частот 30-80 Гц. Целесообразность данного действа на Ваше усмотрение, я «пас». Это не измерительный прибор, изыски здесь не нужны.

По самому МТ87.
Знаете, я как-то не пожалел, что взял это устройство. На звание «прибора» он не катит, как и большинство его собратов в кЭтайском ценовом диапазоне. Конструктивное исполнение нормальное, переключатель в меру жесткий, токовые клещи… хотелось бы помощнее пружину, но и так нормально. Функции свои выполняет, прозвонку хорошо слышно. Даже можно повысить чувствительность тока в 10 раз. Скорее всего, данная доработка может быть выполнена на любом приборе такой цены типа, схемные решения не балуют разнообразием, себестоимость не позволяет.

И о измерении тока клещами. В таких (дешевых) устройствах обмотка выполнена прямо на магнитопроводе «кольца», исключение составляет лишь место сочленения губок и прямо противоположное ему, там находится шарнир. В результате, при нахождении (тонкого) провода в этих местах показания прибора снижаются на 3%. Все остальные положения провода дают практически неизменные показания. Т.е. провод надо пропихивать в середину кольца, иначе данные будут снижены, хотя и совсем чуть чуть.

Remark:
Вообще-то, на работе есть токовые клещи, причем «не дешевые», с измерением постоянного тока. Чтобы «разобраться» в доме можно было просто взять их на пару дней и не тратиться на собственный прибор. Давайте говорить прямо, в домашних условиях токовые клещи «не самый востребованный инструмент». Так вот, я посмотрел, как работает это фирменный прибор. По-первых, у него самый чувствительный диапазон 200А, т.е. х0.1А на индикаторе. Во-вторых, даже в состоянии покоя у него на индикаторе число 0.5А и оно постоянно плавает 0.5-0.8А. Т.е. измерить продетектировать что либо, менее 1А физически невозможно. В-третих, показания прибора зависят от его ориентации.
IMHO — «скажем дружно,....!»
Есть шанс, что прибор не исправен, но давайте вспомним о простой вещи — принцип работы датчика в АС и DC приборах различается. Если в первом случае используется банальный трансформатор (кольцо с обмоткой) с относительно высокой чувствительностью и хорошей экранировкой от внешних полей (магнитопровод ЗАМКНУТ), то DC измерения тока требуют датчика Холла, который мало того, что сильно нестабильный, так еще и его размещение в щели магнитопровода снижает эффективность метода и экранировку. Я к тому, что дешевые токовые клещи с измерение пост тока могут оказаться весьма и весьма посредственными. И это еще без учета, что эти дешевые модели на_порядок дороже моделей измерение только переменного тока.

Если есть какие-нибудь мысли — прошу на мою ПС.  
Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают