Koszt multimetru cęgowego z funkcją pomiaru prądów stałych nie jest niski. Jeśli dysponuje się multimetrem cyfrowym, to dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie znacznie tańszej przystawki cęgowej.
Konwencjonalna metoda pomiaru prądu wymaga przed pomiarem rozwarcia obwodu z mierzonym prądem i włączenia szeregowo amperomierza. Zdarzają się jednak przypadki, gdy rozłączenie przewodu wymaga jego przecięcia, co z różnych powodów może nie być wskazane. W takich przypadkach nieocenione usługi oddaje metoda pomiaru pośredniego, która wymaga zastosowania specjalnej przystawki cęgowej (fot. 1) lub stosunkowo drogiego multimetru cęgowego. Pomiar taki jest ponadto wygodny i bezpieczny zarówno dla użytkownika, jak i obsługiwanego przez niego przyrządu.
Fot. 1 Przystawka cęgowa CP-10.
Mierząc prąd tą metodą, wystarczy zacisnąć cęgi przystawki na przewodzie z mierzonym prądem, aby móc odczytać wynik pomiaru. Przystawkę łączy się przed pomiarem z wejściem pomiarowym napięcia stałego uniwersalnego multimetru cyfrowego. Do współpracy z cęgami prądowymi nadaje się w zasadzie każdy multimetr uniwersalny. Jedyny warunek to, aby miał on dolny podzakres pomiarowy napięcia stałego stek miliwoltów (np. 200 mV).
Przystawka cęgowa ma jeszcze jedną, istotną przewagę nad multimetrem cęgowym. Stanowi źródło sygnału analogowego, który można wykorzystywać do rejestracji danych pomiarowych lub obserwowania przebiegów prądowych, np. na ekranie oscyloskopu.
Przekładnia przystawki
Jedyna niedogodność pracy z przystawką to konieczność pracochłonnego przeliczania wskazań napięcia multimetru w miliwoltach lub woltach (przy większych prądach rzędu amperów). Użytkownik przystawki musi wtedy znać wartość przekładni przystawki (jest ona zwykle podana na jej obudowie) i, aby uzyskać wartość prądu, pomnożyć wskazanie multimetru przez przekładnię. Jeśli przystawka ma przełączane podzakresy pomiarowe (zwykle dwa), to wraz ze zmianą podzakresu zmienia się też wartość przekładni.
Dokładność pomiaru
Przy pomiarze przystawką należy pamiętać o tym, że dokładność pomiaru zestawu przystawka - multimetr jest sumą dokładności pomiaru multimetru i przystawki. Choć, jak z tego wynika, dokładność pomiaru przy pomiarze pośrednim (przystawką) jest gorsza niż przy pomiarze bezpośrednim (z przerywaniem obwodu), to jednak w wielu zastosowaniach jest do zaakceptowania.
Cęgi
Wielkość cęgów, którą określa maksymalna średnica obejmowanego przez nie przewodu z prądem, zależy od maksymalnej mierzonej wartości tego prądu, przy czym im prąd mniejszy, tym mniejsza średnica. Wiąże się z to z potrzebą zapewnienia odpowiedniej czułości pomiaru, co jest szczególnie trudne przy pomiarze prądów stałych (przyrządy cęgowe mierzące prądy stałe i przemienne wykorzystują do pomiaru czujnik hallotronowy).
Jak widać na załączonym zestawieniu, przy konieczności pomiaru stosunkowo małych prądów mniejszych od kilkudziesięciu amperów średnica wewnętrzna cęgów wynosi zaledwie ok. 10 mm.
Fot. 2 Przystawka cęgowa CA113OS/AT.
Ważny jest też kształt cęgów. Dotarcie do wybranego przewodu w wiązce ułatwiają cęgi wydłużone (np. takie jak przystawki CA-600), a także ich niewielka grubość, co często nie jest możliwe do uzyskania.
Współpraca z multimetrem i oscyloskopem
Aby przystawka mogła poprawnie współpracować z multimetrem cyfrowym, rezystancja wejściowa woltomierza multimetru powinna być co najmniej równa 10 kW. Warunek ten spełnia zdecydowana większość multimetrów cyfrowych dostępnych na rynku przyrządów pomiarowych, gdyż ich rezystancja wejściowa jest z reguły równa 10 MW.
Przystawki cęgowe dostępne na rynku b.d. - brak danych
Gorzej jest, gdy przystawka ma współpracować z oscyloskopem, przy czym obserwowane przebiegi mają charakter zmienny lub przemienny. W takim przypadku liczy się nie tylko impedancja wyjściowa przystawki, ale też zdolność jej do dokładnego odwzorowywania kształtu obserwowanych przebiegów, co powoduje znaczny wzrost ceny przystawki. Impedancja wejściowa oscyloskopu wynosi zwykle 1 MW i jak można to sprawdzić - praktycznie często nie wystarcza, aby mógł on prawidłowo współpracować z przystawką. Niektórzy producenci oferują przystawki dedykowane do współpracy z oscyloskopami, w tym też samochodowymi diagnoskopami. Taką przystawką jest CA113OS/AT (fot. 2). Przewód pomiarowy tej przystawki jest zakończony wtykiem BNC, co ułatwia dołączenie przystawki do wejścia oscyloskopu. Nie trzeba stosować do tego przejściówki, co w pewnych sytuacjach może powodować problemy (przedostawanie się zakłóceń) wynikające z niedokładnego zaekranowania złącza przystawka - oscyloskop.
Fot. 3 Przystawka cęgowa CP-07.
Dołączając do oscyloskopu przystawkę wyposażoną w złącze banankowe należy użyć do tego specjalnej przejściówki (np. XM-BB firmy Multi Contact), pamiętając oczywiście o zapewnieniu dokładnego zaekranowania złącza. Jak już wspomniano, do współpracy z oscyloskopem warto użyć przystawki sprawdzonej praktycznie. Na przykład, testując przystawki zamieszczone w zestawieniu przy współpracy z oscyloskopem S2800 najlepsze efekty uzyskano za pomocą przystawki CP-07 (fot. 3).
Wyprowadzenia pomiarowe
Przystawki cęgowe zależnie od typu mają gniazda pomiarowe (producent dostarcza wtedy wraz z przystawką komplet przewodów pomiarowych) lub przewód połączony na stałe. Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety. Gdy przystawka ma przewód połączony z nią na stałe, to uszkodzenie przewodu wiąże się z oddaniem przystawki do serwisu. Nie ma za to problemów z ekranowaniem złącza „przewód - przystawka”. Gdy z kolei przystawka ma gniazda, to w szczególnych wypadkach można mieć problemy z ekranowaniem ww. złącza. Odpadają za to kłopoty z uszkodzonym przewodem, gdyż zamiast niego można użyć innego ogólnie dostępnego na rynku.
Leszek Halicki
Komentarze (0)