Обзор токоизмерительных клещей UNI-T UTM1204A (UT204A)

В рамках этой статьи мы рассмотрим такое явление из мира измерительных приборов, как токоизмерительные клещи, или, как еще их принято называть – клещеобразные токовые датчики, позволяющие измерять силу тока бесконтактным способом, без непосредственного вмешательства в цепь. В качестве подопытной модели для данной статьи мы используем UTM 1204A (также известную, как UT204A), производства компании Uni-Trend, известной потребителям благодаря своему бренду измерительных приборов UNI-T.

Для начала, давайте разберемся, что из себя представляют современные цифровые токоизмерительные клещи, и для чего они, собственно, нужны. Приборы такого типа можно запросто встретить в инструментарии многих электриков и технических специалистов различной направленности. По сути, токоизмерительные клещи – это электрический тестер, совмещающий в себе функции обычного вольтметра и бесконтактного амперметра. Конечно же, как и мультиметры, данные устройства успешно перешагнули аналоговую эпоху, и поэтому, в «арсенале» большинства электриков можно обнаружить исключительно цифровые клещи.

Токовые клещи, которые сегодня можно встретить в продаже, давно перестали быть простыми приборами, измеряющими только силу тока. Например, наш сегодняшний экземпляр, UNI-T UTM 1204A (UT204A) может похвастаться функционалом среднестатистического цифрового мультиметра, потому что кроме измерения постоянного и переменного тока бесконтактным способом он также может измерять постоянное и переменное напряжение, сопротивление, частоту, температуру, а также «прозванивать» цепь на обрыв и проверять диоды.

Что же позволяет токоизмерительным клещам измерять большие переменные токи бесконтактным способом? В основе лежит простой трансформаторный процесс: когда в приборе «зажимается» проводник, он выступает в качестве первичной обмотки, а магнитный поток, за счет тока, протекающего через проводник, пересекает вторичную обмотку трансформатора тока, присутствующего в приборе. Ток во вторичной обмотке трансформатора преобразуется в напряжение с помощью преобразователя тока в напряжение. Этот сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь, после чего в работу вступает микроконтроллер, который проводит вычисление и выводит показания на дисплей.

А вот ситуация с измерением постоянного тока совершенно иная: трансформаторы тока неэффективны при измерении постоянного тока, поэтому для данной операции используется датчик с эффектом Холла. Используемый в этом датчике элемент Холла реагирует на магнитный поток за счет постоянного тока в проводнике, который производит напряжение на элементе. Выработанное напряжение пропорционально току в проводнике. Таким образом, постоянный ток можно определить, измерив напряжение в проводнике.

Давайте отвлечемся от теории и поговорим более подробно непосредственно о нашем сегодняшнем экземпляре – токоизмерительных клещах UNI-T UTM 1204A. Поставляется прибор в прочной картонной коробке с мягким кейсом на застежке, в котором, помимо самого прибора, можно также обнаружить щупы, термопару, батарейку типа «Крона», ремешок для запястья и, конечно же, инструкцию по эксплуатации на русском и английском языке. К сожалению, в комплект не входит крестообразная отвертка, которая потребуется для открытия отсека батареи.

Постоянное напряжение	Диапазон	400 мВ / 4 В / 40 В / 400 В / 600 В
	Погрешность	±(0,8%+1)
Переменное напряжение	Диапазон	4 В / 40 В / 400 В / 600 В
	Погрешность	±(1%+5)
Постоянный ток	Диапазон	40 A / 400 A
	Погрешность	±(2%+3)
Переменный ток	Диапазон	40 A / 400 A
	Погрешность	±(2,5%+5)
Сопротивление	Диапазон	400 Ом / 4 кОм / 40 кОм / 400 кОм / 4 МОм / 40 МОм
	Погрешность	±(1%+2)
Частота	Диапазон	10 Гц ~ 10 МГц
	Погрешность	±(0,1%+3)
Температура	Диапазон	–40 °C – 1000 °C
	Погрешность	–40 °C – 0 °C: ±(8% +5) 0 °C ~ 400 °C: ±(2.5% +3) 400 °C – 1000 °C: ±(3.0% +3)
Дисплей	3999-разрядный ЖК, 38 × 18 мм
Питание	9 В батарея (6F22)
Габариты (В × Ш × Г)	210 × 76 × 30 мм
Вес	200 г

Токоизмерительные клещи UTM 1204A изготовлены из прочного и качественного пластика, который не скрипит и не продавливается, даже если на него сильно надавить. Благодаря весу, который придает UTM 1204A большей «солидности», а также подгонке деталей и подбору материалов, эти токоизмерительные клещи приятно держать в руке.

На передней панели прибора расположились практически все элементы управления, за исключением рычажка раскрытия клещей, который расположился на левом торце прибора. Основным элементом управления является поворотный переключатель, с помощью которого можно выбрать желаемый режим измерения. Пользователям доступны следующие режимы измерения: постоянный/переменный ток, постоянное/переменное напряжение, сопротивление, частота, температура, а также «прозвонка» цепи и проверка диодов. Ручка переключения имеет достаточно тугой ход, но это не мешает переключению режимов, больше того, измерение постоянного и переменного тока бесконтактным способом, совершенно не требует участия второй руки, благодаря поворотному переключателю и рычажку открытия клещей, который расположен прямо под средним и указательным пальцами. Поворотный переключатель является не единственным элементом управления UTM 1204A, на передней части прибора также можно обнаружить кнопки выбора альтернативной функции («Select»), запуска удержания показаний («Hold») и запуска режима относительных измерений («REL∆»).

Помимо элементов управления, на передней панели прибора расположился дисплей размерами 38 × 18 мм и разрядностью 3999 отсчетов, который, по совместительству, можно назвать одним из главных недостатков этих токовых клещей. ЖК-панель явно страдает от недостатка контраста, что делает считывание результатов измерений несколько затруднительным. Впрочем, это один из тех недостатков, с которым можно совладать, если только не планируется эксплуатация прибора в местах с недостаточной освещенностью, потому что подсветкой дисплей не оснащается.

Под дисплеем располагаются два разъема для подключения щупов и термопары. Они соответствуют категории измерения III, с напряжением до 300 В и категории II, с максимальным напряжением 600 В. Комплектные щупы, с долгой иглой, сделаны добротно и не вызывают особых нареканий. Конечно, хотелось бы, чтобы кабели щупов были более плотными за счет дополнительной изоляции, но это чисто субъективное пожелание.

Также, разъемы на передней панели служат для подключения термопары К-типа, которая поставляется в комплекте с клещами. В качестве термопары используется стандартный бюджетный вариант – два проводника из различных материалов, соединенные между собой и изолированные оплеткой.

Обратимся непосредственно к измерениям, а точнее – к результатам измерений, о доступном диапазоне режимов мы расскажем немного позже. Как и множество других измерительных приборов, токоизмерительные клещи можно разделить на две категории – бытовые и профессиональные. Отличительной особенностью этих токовых клещей является вычисление среднеквадратичного значения измеренного переменного тока (функция True RMS). Несмотря на то, что UTM 1204A обладает дополнительным функционалом, совмещая в себе также и мультиметр, который, несомненно, является очень полезным устройством в хозяйстве каждого радиолюбителя, эти токоизмерительные клещи все-таки больше рассчитаны на профессиональное использование. Мы решили проверить, как поведет себя прибор при измерении сравнительно небольших токов, на диапазоне 40 А. В нашем распоряжении был источник постоянного тока на 5 А и переменного на 10 А. Для чистоты эксперимента, использовались несколько экземпляров UTM 1204A. При измерении этих токов средняя относительная погрешность составила меньше 2%, что соответствует заявленным параметрам.

Токоизмерительные клещи UNI-T UTM 1204A могут похвастаться 10 режимами измерений.

Измерение постоянного/переменного тока:
Для данного режима измерения доступны два диапазона – 40 А и 600 А, которые выбираются при помощи поворотного переключателя. Следует помнить, что токоизмерительные клещи способны измерять протекающий ток только в одном проводнике, поэтому во время выполнения данной операции нужно следить за тем, чтобы в клещах был «зажат» только один проводник. Для большей верности проводник можно обернуть вокруг клещей в несколько витков.

Измерение постоянного/переменного напряжения:
Эти клещи не должны использоваться для измерения напряжения свыше 600 В. По умолчанию устанавливается автоматический выбор диапазона, а для перехода в режим относительных измерений нужно нажать кнопку REL∆.

Измерение сопротивления:
Этот режим предназначен для измерения сопротивления заданной цепи. Режим измерение сопротивления делит свою позицию на поворотном переключателе еще с тремя режимами мультиметра:

• «прозвонка» цепи на разрыв;
• проверка диодов;
• измерение емкости
  (стоит отметить, что при измерении конденсаторов большой емкости, у UTM 1204A присутствует задержка при выводе показателей).

Измерение частоты:
Этот режим позволяет измерять частоту переменного тока в диапазоне до 10 МГц, что предполагает использование этих токоизмерительных клещей в качестве простенького частотомера.

Измерение температуры:
Для проведения этих измерений, как было сказано ранее, нужно подключить термопару, идущую в комплекте. К сожалению, нам не удалось протестировать этот режим с высокими температурами (до 1000 °C), но по показанным результатам можно с уверенностью сказать, что с измерениями температур в «домашних» условиях UTM 1204A справляется отлично.

Подводя итог, следует сказать, что, несмотря на некоторые недочеты (а возможно, что для кого-то они покажутся и вовсе незначительными), токоизмерительные клещи UNI-T UTM 1204A являются очень удачным инструментом, применение которому можно найти во всех отраслях промышленности, связанных с использованием электрооборудования — машиностроении, приборостроении, телекоммуникациях, электросетях и многих других.

Купить токоизмерительные клещи UNI-T UTM 1204A вы, конечно же, можете в Магазине инструментов Masteram.

Дмитрий Мамчур