Seria CM437X multimetrów cęgowych produkowanych przez japońską firmę HIOKI powiększyła się o zapowiadany już wcześniej multimetr CM4372. Nowy przyrząd jest wyposażony w funkcję Bluetooth.

Multimetr CM4372 podobnie jak produkowany równolegle CM4371 z serii CM437X jest przeznaczony do precyzyjnego pomiaru prądów stosunkowo małych (na podzakresach 20 i 600 A), zarówno stałych jak i przemiennych. Przyrząd wyposażono w komplet niezbędnych funkcji pomiarowych, różnorodne tryby automatyczne usprawniające prowadzenie pomiarów oraz funkcję bezprzewodowego przesyłania danych pomiarowych. Multimetr oferuje w Polsce firma Labimed Electronics.

Funkcje automatyczne
Automatyczne tryby pracy w multimetrach cyfrowych spotyka się powszechnie, i to nie tylko w cęgowych. Wystarczy wymienić automatyczną zmianę podzakresu pomiarowego, automatyczne wyłączanie zasilania, czy automatyczne wyłączanie podświetlenia wyświetlacza. Zadaniem takich funkcji jest zwiększenie bezpieczeństwa obsługi, ochrona przyrządu przed uszkodzeniem, skrócenie czasu niezbędnego do przygotowania przyrządu do pracy, a także wydłużenie czasu pracy przy zasilaniu z baterii.
Multimetr CM4372 jak i pozostałe przyrządy serii CM437X mają jednak szereg innych funkcji automatycznych, które można zaliczyć do unikatowych. CM4372 samoczynnie wykrywa fakt odwrotnego założenia cęgów, wyczuwa obiekt będący pod napięciem sieci, sam też wykrywa typ sygnału (przemienny-stały) doprowadzonego do jego wejścia pomiarowego.
Ta ostatnia własność dotyczy zarówno prądu jak i napięcia. Skraca ona czas potrzebny na przygotowanie przyrządu do pracy i wykonywanie pomiarów, gdyż nie wymaga każdorazowego ustawiania przełącznika obrotowego, gdy w testowanej wiązce są przewody z prądami stałymi i przemiennymi. Wystarczy ustawić przełącznik obrotowy przyrządu w pozycję pomiaru prądu lub napięcia oznaczoną symbolem „AUTO”.
Przed pomiarem prądu stałego trzeba wyzerować wskazanie szczątkowe wyświetlacza. Proces zerowania w multimetrze CM4372 jest również zautomatyzowany i wymaga tylko naciśnięcia przycisku „0Adj”. W trakcie zerowania multimetr wyświetla komunikat „0Adj”, a po jego zakończeniu (wyzerowaniu wskazania) przechodzi w stan gotowości do pomiaru.

Funkcje pomiarowe
Multimetr CM4372 mierzy za pośrednictwem cęgów prąd stały i przemienny, metodą bezpośrednią zaś, z użyciem gniazd pomiarowych, napięcie stałe i przemienne, częstotliwość, rezystancję, pojemność, temperaturę, a przy wykorzystaniu obu tych metod jednocześnie moc DC. Przyrząd sprawdza też diodę i ciągłość obwodu, sygnalizując dźwiękiem stan ciągłości. Wszystkie podzakresy funkcji są zmieniane automatycznie lub w razie potrzeby ręcznie, przez kolejne naciskanie przez użytkownika przycisku „RANGE”.
W tablicy stanowiącej załącznik do niniejszego artykułu wyszczególniono podzakresy pomiarowe dla wszystkich funkcji pomiarowych multimetru CM4372, zamieszczono też wartości rozdzielczości wskazania i dokładności pomiaru.

Pomiar prądu
Okrągłe cęgi multimetru CM4372 mają wewnętrzną średnicę stosunkowo małą, równą 33 mm, gdyż za pomocą nich mają być mierzone prądy względnie niewielkie, poczynając już od 1 A, z rozdzielczością 10 mA. Cęgi mają udoskonaloną konstrukcję mechaniczną. Wytrzymują aż 30000 operacji otwarcia-zamknięcia, czyli prawie trzykrotnie więcej niż wcześniejsze konstrukcje tego producenta.
W cęgach multimetru CM4372 oprócz czujnika hallotronowego wykorzystywanego przy pomiarze prądu znajduje się jeszcze drugi czujnik, którego zadaniem jest stwierdzenie, czy obiekt znajdujący się w pobliżu cęgów jest pod napięciem sieci. Gdy cęgi zbliży się do testowanego obiektu (np. przewodów doprowadzających zasilanie sieciowe), to wyświetlacz przyrządu podświetli się na czerwono i włączy się przerywany sygnał dźwiękowy. Zadaniem tej sygnalizacji jest ostrzeżenie użytkownika przed grożącym mu niebezpieczeństwem porażenia prądem elektrycznym.
Funkcją zwiększającą komfort obsługi przy pomiarze prądu stałego jest automatyczne wykrywanie faktu odwrotnego założenia cęgów na przewód z mierzonym prądem, tzn. niezgodnie z kierunkiem wskazywanym strzałką na obudowie cęgów. Gdy mierzony prąd ma wartość dodatnią, to przy odwrotnym założeniu cęgów zwykły miernik cęgowy wskaże go jako prąd ujemny, wyświetlając przed wskazaniem wyniku pomiaru prądu znak polaryzacji „-” i odwrotnie. W takiej sytuacji multimetr CM4372 włączy sygnał dźwiękowy i podświetli ekran na czerwono. Warunkiem zadziałania tej sygnalizacji jest, aby mierzony prąd miał wartość większą od 10 A.
Multimetr CM4372 wyposażono w dwa podzakresy pomiarowe prądów stałych i przemiennych, 20 i 600 A. Gdy jest włączony podzakres 20 mA to wynik pomiaru jest wskazywany z rozdzielczością 10 mA, a gdy podzakres 600 A – to z rozdzielczością 100 mA. Dokładność pomiaru prądu stałego wynosi 1,3% na obu podzakresach pomiarowych. Dokładność jest równa 1,3% również przy pomiarze prądu przemiennego (na obu podzakresach), lecz tylko w paśmie od 45 do 66 Hz. Na obu krańcach tego pasma pogarsza się do 1,8% (przy 10 Hz) i 2,0% (przy 1 kHz).
Gdy mierzony prąd przemienny jest odkształcony tzn. kształtem odbiega od sinusoidy, to tradycyjny przyrząd pomiarowy wskaże wynik obarczony znacznym błędem. Multimetr CM4372 wyposażono w funkcję True RMS, aktywną nie tylko przy pomiarze prądów przemiennych, lecz również przemiennych napięć. CM4372 mierzy też dokładnie, gdy na mierzony prąd przemienny jest nałożona składowa stała (taki tryb pomiaru jest oznaczany w skrócie „AC+DC”), a także, gdy mierzony prąd z nałożoną składową stałą jest odkształcony (skrór "AC+DC True RMS").
Unikatową własnością multimetru jest funkcja „INRUSH” służąca do pomiaru i wskazywania prądów rozruchowych. Funkcja ta przydaje się m.in. przy pomiarze prądu płynącego w stanie rozruchu silnika elektrycznego. CM4372 mierzy w takim stanie równocześnie wartość skuteczną i szczytową z częstotliwością próbkowania 7,2 kHz. Mierzy też jednocześnie czas trwania sygnału rozruchu składającego się zwykle z kliku półokresów prądu o różnej amplitudzie, a który może wynosić od kilkudziesięciu do kilkuset milisekund. Przyrząd w momencie, w którym dokonuje pomiaru emituje krótki sygnał dźwiękowy. Użytkownik obserwując ekran multimetru, odczytuje na wyświetlaczu głównym wskazanie wartości skutecznej, czyli rozruchowej, a na wyświetlaczu pomocniczym wskazanie wartości szczytowej prądu rozruchowego. Zastosowany w CM4372 regulowany czas wykrywania prądu rozruchowego umożliwia uzyskanie lepszej dokładności pomiaru niż możliwej do uzyskania przez tradycyjne amperomierze, które czas wykrywania mają ustawiony na stałe, zwykle na 100 ms.
Użytkownik multimetru CM4372 może identyfikować fluktuacje wartości mierzonego prądu, określając ich wartości maksymalne i minimalne zarówno szczytowe, jak i skuteczne za kilka odstępów czasowych odświeżania wskazania wyświetlacza. Częstotliwość próbkowania przyrządu w tych trybach wynosi 10 kHz.
Gdy prowadzi się pomiar w otoczeniu charakteryzującym się dużym poziomem sygnałów zakłócających, to sygnały te mające częstotliwość zwykle dużą większą niż sygnał użyteczny nakładają się na ten sygnał i powodują niestabilne wskazania. Znajdujący się w multimetrze filtr dolnoprzepustowy, włączany w razie potrzeby, odcina składowe o częstotliwościach większych od 100 Hz.

Pomiar napięcia
Użytkownik multimetru CM4372 ma do dyspozycji pięć podzakresów pomiarowych napięcia stałego 0,6, 6, 60, 600 i 1500 V oraz cztery podzakresy pomiarowe napięcia przemiennego 6, 60, 600 i 1000 V. Producent zapewnia, że po przekroczeniu na podzakresie „1500 V” wartości 1001 V napięcia doprowadzanego do gniazd pomiarowych multimetru będzie on mierzył dalej, aż do 1700 V. Pogorszy się jedynie dokładność pomiaru, zmieniając się z 0,5% do 2,0%.
Przy pomiarze napięcia przemiennego są dostępne podobnie jak w przypadku prądu przemiennego funkcje True RMS, „AC+DC” i „AC+DC True RMS”.

Pomiar temperatury
Pomiar temperatury tym przyrządem jest możliwy w zakresie od -40 do 400°C z rozdzielczością równą 0,1°C, lecz tylko za pomocą sondy temperaturowej z czujnikiem termoparowym typu K. Firma HIOKI oferuje jako wyposażenie opcjonalne prostą sondę z czujnikiem termoparowym typu K, o oznaczeniu DT4910, zakończoną dwoma wtykami banankowymi. Zakres pomiaru temperatury z użyciem tej sondy jest stosunkowo wąski i rozciąga się od -40 do 260°C, a dokładność pomiaru wynosi ±2,5%. Aby otrzymać całkowitą dokładność pomiaru temperatury, trzeba dodać do dokładności przyrządu (patrz tablica) dokładność użytej sondy.

Wyświetlanie
Ciekłokrystaliczny ekran multimetru CM4372 ma dwa pola cyfrowe nazywane często wyświetlaczem głównym i pomocniczym. Wykorzystuje się je do jednoczesnego wskazywania wyników pomiarów dwóch wielkości np. napięcia (prądu) przemiennego i częstotliwości, napięcia i prądu stałego itd. Każde z pól ma długość czterech cyfr, a ich wskazanie jest odświeżane 5 razy na sekundę z wyjątkiem trybów pomiarowych pojemności, częstotliwości i temperatury. Wyświetlane wskazania można obserwować praktycznie z każdego kąta, a białe podświetlenie ułatwia odczyt przy złym oświetleniu zewnętrznym.
Użytkownik multimetru ma do dyspozycji oprócz typowej funkcji „zamrażania” bieżącego wskazania wyświetlacza „HOLD”, jeszcze funkcję „ zamrażania” automatycznego „AUTO HOLD”, które również zatrzymuje wskazanie, lecz dopiero wtedy, gdy wskazanie to się ustabilizuje.
Z unikatowej własności multimetru do jednoczesnego wskazywania wyników pomiarów dwóch wielkości można korzystać, testując akumulator. Na ekranie multimetru można wtedy odczytywać jednocześnie nie tylko wartość napięcia stałego na zaciskach akumulatora i prądu pobieranego z akumulatora, lecz również wartości szczytowe tych wielkości zarówno maksymalne jak i minimalne występujące w momencie rozruchu silnika.
Multimetr CM4372 mierząc napięcie stałe na obciążeniu i jednocześnie prąd stały płynący przez to obciążenie może obliczyć i wyświetlić wydzieloną moc. Zakres pomiaru „mocy DC” rozciąga się od 0,000 do 1020 kVA.

Funkcja Bluetooth
Multimetr cęgowy CM4372 korzysta z bezprzewodowej techniki Bluetooth do przesyłania danych pomiarowych do urządzeń zewnętrznych takich jak smartfon lub tablet drogą radiową. Przesłane dane są następnie wyświetlane na ekranie współpracującego urządzenia w czasie rzeczywistym i w razie potrzeby rejestrowane w jego pamięci. Oprogramowanie „GENNECT Cross” na urządzenia korzystające z systemów operacyjnych iOS i Android można pobrać odpowiednio z „App Store” i „Google play”. Warunkiem prawidłowego odbioru danych jest, aby urządzenie zewnętrzne znajdowało się w odległości od multimetru CM4372 nie większej niż 10 m.
Po zainstalowaniu w urządzeniu zewnętrznym wymienionego oprogramowania stają się w nim dostępne trzy funkcje. Pierwsza z nich nazwana „General Measurement” (pomiar ogólny) umożliwia automatyczne wprowadzanie do pamięci urządzenia współpracującego zmierzonej wartości po zakończeniu pomiaru prądu rozruchowego, gdy jej wskazanie zostanie „zamrożone” na ekranie multimetru, przy czym rejestrowane dane mogą pochodzić z kilku kanałów. Druga z funkcji, „Logging” (rejestrowanie) jest przydatna do rejestrowania wartości cyfrowych kilku mierzonych wielkości i obserwowania ich przebiegów przez stosunkowo krótki czas w sytuacjach, w których nie ma potrzeby użycia do tego celu dużego i drogiego sprzętu rejestrującego. Długość procesu rejestrowania nie może przekroczyć 24 godzin. Trzecia funkcja „Wave Graph” (wykres sygnału) jest przeznaczona do oglądania na ekranie urządzenia zewnętrznego wykresu mierzonej wielkości, tylko napięcia lub prądu. Multimetr cęgowy może pełnić wtedy rolę prostego oscyloskopu cyfrowego.
Urządzenie zewnętrzne (smartfon, tablet) może z pewnymi ograniczeniami zbierać dane pomiarowe jednocześnie z ośmiu sparowanych z nim multimetrów CM4372.

Konstrukcja mechaniczna
Multimetr CM4372 zaprojektowano tak, aby pracował niezawodnie przez wiele lat, a wysoki stopień ochrony, jaki on zapewnia nie ulegał w tym czasie stopniowej degradacji. Obudowę multimetru zbudowano z wytrzymałego tworzywa i wzmocniono osłoną gumową. Obudowa ma stopień ochrony IP54, co oznacza odporność na wnikanie pyłu i bryzgów wody, a cęgi - IP40, co z kolei oznacza odporność na wnikanie pyłu. CM4372 może pracować w szerokim zakresie temperatur pracy od -25 do 65°C, co gdy chodzi o przyrząd cęgowy jest własnością unikatową, gdyż takie przyrządy pracują zwykle poprawnie tylko w zakresie od 0 do 40°C.
Multimetr ma wymiary 65 x 215 x 35 mm (nie uwzględniając wymiarów cęgów i innych elementów wystających) oraz masę 340 g (bez baterii).

Zasilanie
Do zasilania multimetru napięciem stałym 3 V służą dwie baterie alkaliczne typu LR03, które wystarczają na w przybliżeniu 45 godzin ciągłej pracy (przy wyłączonym podświetleniu i wyłączonej funkcji Bluetooth) lub na 24 godziny ciągłej pracy (przy wyłączonym podświetleniu i włączonej funkcji Bluetooth). Stan baterii wskazuje na wyświetlaczu, na bieżąco, kilkusegmentowy wskaźnik. Baterię oszczędzają automatyczne funkcje wyłączania zasilania i podświetlenia wyświetlacza.

Akcesoria standardowe i opcjonalne
W zestawie fabrycznych akcesoriów dostarczanych standardowo z multimetrem CM4372 jest komplet przewodów pomiarowych napięcia L9207-10, futerał C0203, dwie baterie LR03 i instrukcja obsługi. Za dodatkową opłatą można dokupić sondę temperaturową, pomiarowe przewody połączeniowe i przedłużacze, nasuwane sondy oraz chwytaki.

mgr inż. Leszek Halicki
Labimed Electronics