Japońska firma HIOKi wprowadza do swej oferty kolejne multimetry cęgowe o wielu zaawansowanych technicznie funkcjach.

Niedawno, w numerze październikowym „Nowoczesnego Warsztatu” przedstawiony został multimetr cęgowy CM4371 przeznaczony do pomiaru prądów stosunkowo małych (do 600 A). W niniejszym artykule zostaną omówione własności multimetru CM4373 – następnego z serii, mierzącego prądy dużo większe, aż do 2000 A.
Multimetr CM4373, podobnie jak CM4371, jest wprost naszpikowany różnorodnymi, innowacyjnymi funkcjami i własnościami. Wyróżnia się dużą odpornością cęgów na narażenia mechaniczne, zwiększoną w porównaniu z poprzednimi produktami HIOKI. Może pracować w szerokim zakresie temperatur (od -25 do +65°C). Ma ponadto obudowę odporną na wnikanie kurzu i bryzgów wody. Ważną własnością multimetru jest możliwość pomiaru napięć stałych aż do 1700 V.
Nowy przyrząd jest już w sprzedaży w firmie Labimed Electronics.

Cęgi prądowe
Multimetr CM4373 zaprojektowano specjalnie do pomiaru dużych prądów stałych i przemiennych (do 2000 A). Stąd cęgi tego przyrządu też są duże. Mają kształt nieco wydłużony i mogą objąć izolowany przewód z mierzonym prądem, którego średnica nie przekracza 55 mm. Cęgi multimetru CM4373, jak i drugiego multimetru (CM4371) z nowej serii, wytrzymują aż 30.000 cykli otwarcia-zamknięcia. Należy przy tym zaznaczyć, że cęgi multimetrów produkowanych wcześniej przez HIOKI wytrzymywały trzykrotnie mniejszą liczbę tych operacji. Wymieniony parametr jest miarą ogólnej odporności multimetru cęgowego na zużycie. Na etapie projektowania i sprawdzania jakości wyrobu, w pierwszej fazie fabrycznego testu, cęgi są poddawane wyspecyfikowanej liczbie operacji otwarcia-zamknięcia. Druga faza testu trwa aż do momentu mechanicznego uszkodzenia cęgów.

Pomiar prądu
Multimetr CM4373 mierzy zarówno prądy stałe, jak i przemienne na dwóch podzakresach: 600 i 2000 A. Odpowiedni podzakres wybiera automatycznie, choć w razie potrzeby może to za niego zrobić sam użytkownik (wybór ręczny). Rozdzielczość wskazania na dolnym podzakresie wynosi 100 mA, jest zatem dziesięć razy gorsza niż multimetru CM4371 (10 mA), co jest zrozumiałe, gdyż z założenia CM4373 ma mierzyć prądy duże.
Dokładność pomiaru na obu podzakresach prądów stałych jest równa ±1,3% wartości wskazywanej i jest taka sama jak multimetru CM4371. Przy pomiarze prądów przemiennych dokładność zależy nie tylko od wybranego podzakresu, lecz także od częstotliwości mierzonego sygnału. Gdy prąd przemienny jest odkształcony, to uzyskanie dokładności wymienionej w danych technicznych przyrządu zapewnia funkcja True RMS, która działa również wtedy, gdy na mierzony prąd jest nałożona składowa stała (tryb AC+DC).
Multimetr CM4373 sam wykrywa typ mierzonego prądu (stały, przemienny), zwalniając użytkownika z uciążliwego obowiązku dbania o to, aby przed pomiarem ustawił przełącznik obrotowy we właściwą pozycję. Wystarczy tylko wybrać tym przełącznikiem pozycję „AUTO A”.
Przy pomiarze prądu stałego przyrząd wykrywa automatycznie odwrotne założenie cęgów na przewód z mierzonym prądem, dzięki czemu prąd, który ma wartość dodatnią, jest wskazywany jako prąd o wartości ujemnej. W takiej sytuacji rozlega się ostrzegawczy sygnał dźwiękowy, a ekran przyrządu zostaje podświetlony na czerwono. Próg zadziałania tej sygnalizacji wynosi -10 A.
Użytkownik multimetru CM4373 może z łatwością identyfikować prądy, które ulegają fluktuacjom w czasie. Pomagają w tym funkcje wykrywania i wyświetlania wartości maksymalnej, minimalnej i średniej, a ponadto maksymalnej i minimalnej szczytowej.
Gdy odczytanie poprawnego wyniku jest utrudnione przez nałożone na sygnał użyteczny składowe o dużych częstotliwościach, można wtedy włączyć filtr dolnoprzepustowy, a wskazanie powinno się ustabilizować.

Pomiar prądów rozruchowych
Jest to wyjątkowa własność tego multimetru, która też jest dostępna w CM4371. Przyrząd automatycznie wykrywa czas trwania prądu rozruchowego, który może wynosić od kilkudziesięciu do kilkuset milisekund i mierzy prąd w trakcie tego interwału. Dzięki tej własności CM4373 może mierzyć prądy rozruchowe dokładniej niż standardowe multimetry cęgowe, w których interwał pomiarowy jest dla tej funkcji ustawiony zwykle na stałe, na 100 ms. W trybie „INRUSH” (tak nazwano tę funkcję w CM4373) na ekranie multimetru pojawiają się jednocześnie dwa wskazania, dwóch parametrów: wartości skutecznej prądu rozruchowego (na wyświetlaczu głównym) oraz maksymalnej w szczycie tego sygnału (na wyświetlaczu pomocniczym). W momencie dokonania pomiaru rozlega się ponadto krótki sygnał dźwiękowy.

Pomiar napięcia
Podobnie jak przy pomiarze prądu, także przy pomiarze napięcia (ustawienie „AUTO V” przełącznika obrotowego) CM4373 automatycznie wykrywa typ mierzonego sygnału, czyli czy jest to sygnał stały, czy przemienny. Multimetr sam też wybiera potrzebny podzakres pomiarowy napięcia, choć w razie potrzeby użytkownik może przełączyć przyrząd na wybór ręczny.
CM4373 mierzy napięcie stałe na podzakresach od 600 mV do 1500 V, z rozdzielczością na dolnym podzakresie równą 100 µV. Choć znamionową wartością maksymalną jest 1500 V, to według producenta jest możliwy pomiar napięć stałych aż do 1700 V.
W przypadku sygnałów przemiennych pomiar multimetrem CM4373 tak dużych napięć nie jest możliwy. W takich przypadkach graniczną wartością jest już „tylko” 1500 V.
Przy pomiarze napięcia stałego przyrząd wykrywa automatycznie zamianę przewodów w gniazdach pomiarowych, dzięki czemu napięcie, które ma wartość dodatnią, jest wskazywane jako napięcie o wartości ujemnej. W takiej sytuacji rozlega się ostrzegawczy sygnał dźwiękowy, a ekran przyrządu zostaje podświetlony na czerwono. Próg zadziałania tej sygnalizacji wynosi -10 V.
Gdy napięcie przemienne jest odkształcone, to uzyskanie dokładności wymienionej w danych technicznych przyrządu zapewnia funkcja True RMS, która działa również, gdy na mierzone napięcie jest nałożona składowa stała (tryb AC+DC).

Inne funkcje pomiarowe
Oprócz napięcia i prądu CM4373 mierzy rezystancję, pojemność, częstotliwość i temperaturę. Multimetr sprawdza też diodę i ciągłość obwodu, sygnalizując stan ciągłości ciągłym dźwiękiem i czerwonym podświetleniem całego ekranu.
Wskazanie częstotliwości mierzonego sygnału pojawia się na wyświetlaczu pomocniczym multimetru równocześnie ze wskazaniem na wyświetlaczu głównym wyniku pomiaru przemiennego prądu lub napięcia w momencie wykrycia sygnału przemiennego jako typu sygnału wejściowego. Jest też możliwe uzyskanie wskazania częstotliwości na wyświetlaczu głównym. Ma to miejsce, gdy wybierze się jako funkcję pomiarową częstotliwość (ustawienie „Hz”). Funkcja ta jest dostępna zarówno przy pomiarze prądu, jak i napięcia przemiennego.
CM4373 mierzy temperaturę w zakresie od -40 do 400°C z rozdzielczością równą 0,1°C. Producent oferuje do CM4373 jako wyposażenie opcjonalne sondę DT4910 z czujnikiem termoparowym typu K. Przyszły użytkownik multimetru może jednak użyć zamiast tej sondy innej dostępnej na rynku, lecz z czujnikiem tego samego typu.
Multimetr CM4373 oblicza i wskazuje (na wyświetlaczu głównym) moc czynną sygnału stałego (DC), wykorzystując do tego wyniki jednoczesnego pomiaru prądu i napięcia. Zakres wskazań mocy rozciąga się od 0,000 VA do aż 3400 kVA.

Wyświetlanie
Ciekłokrystaliczny ekran multimetru CM4373 wyróżnia się bardzo szerokim kątem obserwacji. Ma dwa pola cyfrowe, nazywane często wyświetlaczami głównym i pomocniczym. Taka konstrukcja ekranu pozwala na jednoczesne wyświetlanie wskazań wyników pomiarów dwóch wielkości. Wyświetlacz jest podświetlany na biało (po naciśnięciu przycisku) lub na czerwono (automatycznie – w sytuacjach awaryjnych). Każde z pól cyfrowych ekranu ma długość czterech cyfr, a jego wskazanie jest odświeżane 5 razy na sekundę, z wyłączeniem funkcji pomiarowych pojemności, częstotliwości i temperatury. Tak dużą szybkość pomiaru uzyskuje się dzięki zastosowaniu wyjątkowego układu scalonego, jak twierdzi firma HIOKI – najszybszego na świecie w swojej klasie, zaprojektowanego oraz produkowanego specjalnie dla tej firmy.
Typowym przykładem wykorzystania zdolności multimetru CM4373 (jak i CM4371) do jednoczesnego pomiaru dwóch wielkości i wyświetlenia otrzymanych wyników jest pomiar w stanie rozruchu silnika pojazdu wartości szczytowej (maksymalnej) prądu pobieranego z testowanego akumulatora i jednoczesny pomiar wartości szczytowej (minimalnej) napięcia występującego wtedy na zaciskach tego akumulatora.

Konstrukcja mechaniczna
Multimetr CM4373, podobnie jak CM4371, jest zabezpieczony przed narażeniami różnego rodzaju, w tym mechanicznymi. Ma obudowę wykonaną z tworzywa odpornego na uszkodzenie w wyniku upuszczenia, zintegrowaną z niebieską osłoną gumową. Obudowa ma stopień ochrony IP54, co oznacza, że przyrząd jest odporny na wnikanie pyłu, a także bryzgów wody. Cęgi prądowe multimetru mają stopień ochrony IP50, co z kolei oznacza, że czujnik hallotronowy w nich umieszczony jest chroniony przed dostępem pyłu.
Inną ważną własnością multimetru jest bardzo szeroki zakres temperatur pracy. Rozciąga się on od -25 do 65°C, bijąc na głowę w tej dziedzinie większość multimetrów cęgowych dostępnych aktualnie na rynku. Stąd multimetrem CM4373 można mierzyć zarówno w dzień mroźny, jak i upalny.
Multimetr ma wymiary 65 x 250 x 35 mm (bez uwzględnienia wymiarów cęgów i elementów wystających). Masa przyrządu jest równa 530 g (bez baterii).

Zasilanie
Do zasilania multimetru CM4373 napięciem stałym równym 3 V służą dwie baterie alkaliczne typu LR03. Przy wyłączonym podświetleniu wystarczają one na w przybliżeniu 45 godzin ciągłej pracy. Bieżący stan baterii jest wskazywany na wyświetlaczu, na kilkusegmentowym wskaźniku. Baterię oszczędzają funkcje automatycznego wyłączania zasilania i automatycznego wyłączania podświetlenia ekranu.

Akcesoria
W zestawie fabrycznych akcesoriów multimetru CM4373 jest komplet przewodów pomiarowych napięcia L9207-10, futerał C0203, dwie baterie LR03 i instrukcja obsługi.

Nowe multimetry cęgowe w przygotowaniu
Jak informuje firma HIOKI, seria multimetrów CM437X zostanie wkrótce wzbogacona o dwa nowe multimetry CM4272 (600 A AC/DC) i CM4374 (2000 A AC/DC). Przyrządy te będą wykorzystywać technikę Bluetooth do przesyłania danych pomiarowych do smartfonów i tabletów. Dzięki niej nowe multimetry będą mogły realizować funkcje: loggera danych pomiarowych (przydatnego przy obserwowaniu fluktuacji mierzonego prądu i napięcia w stosunkowo krótkim czasie), monitora przebiegów (prądu i napięcia, jak w małym oscyloskopie) oraz zapisu z „zamrażaniem” (hold save). Ostatnia z tych funkcji będzie polegać na automatycznym zapisywaniu wartości zmierzonych i „zamrożonych” w wewnętrznej pamięci przyrządu w momencie zakończenia pomiaru prądu rozruchowego.

mgr inż. Leszek Halicki
Labimed Electronics