Токовите клещи ви позволяват да измервате тока по безконтактен начин - просто като хванете този проводник. AC клемите обикновено се правят на базата на токов трансформатор, произвеждат се от много дълго време и струват стотинка. Клещите за постоянен ток са базирани на линеен(и) сензор(и) на Хол и не толкова отдавна са достъпни на цена. Най-общо клещите могат да се разделят на клещи за смяна и клещи за постоянно ползване, а според конструкцията си - на самостоятелни и приставки. Сред самостоятелните евтини AC/DC мога да посоча ut210e, ms2108A, а сред конзолите - малко по-скъпите appa 32, hantek cc65/cc650, а ето и "нов играч" в по-ниския ценови клас - Holdpeak.
По принцип клещите първоначално са проектирани да се свържат с мултицет - има съответната позиция на самия селектор. Но по принцип могат да работят с всеки друг тестер или дори осцилоскоп, защото произвеждат напрежение, право пропорционално на измерения ток - 1mV отговаря на 1A.
Клещите са с размери 175х80мм (без страничния бутон, който отваря "устата"), тегло около 300гр, дължина на телта 70см. 
В комплекта има лист хартия, който дори не мога да го нарека инструкция. Казва нещо подобно: свържете скобата към тестера, включете го, изберете режима „клема“ на тестера, превключете клемата и тестера на подходящия AC/DC режим, натиснете бутона REL на тестера - и измерете . Без числа, грешки, лимити - нищо. Инструкциите от HP890cn обаче обещават съответно 2.5%/3% +5 за DC и AC.
На предния панел има бутон за захранване, светодиод, показващ включено състояние и AC/DC бутон. Гледайки напред, ще кажа, че разликата между AC и DC е в последователно свързания кондензатор, а тримерите за AC и DC са различни.
Захранва се от короната, консумация на ток 4.4mA 
Изходен сигнал - 1mV=1A
Вътрешният свят е прост и непретенциозен - LDO 7550 на 5V, +5V към -5V конвертор 7660 и операционен усилвател TL062
На обратната страна на платката има три подстригващи резистора, бутони и светодиод за захранване. 
Допълнителна информация
няколко снимки със запечатани микросхеми и превключвател: 
Схема (ако не съм объркал нещо): 
Имената на микросхеми, бутони, съединители са произволни (например вместо 7550 нарисувах 78L05, съединителите бяха взети въз основа на броя на контактите и т.н.). Кондензаторите не съм ги разпоявал или звънял, за резисторите са посочени надписите върху тях и преводът им в реална стойност (тъй като за 0603 с 1% точност обозначението не е цифра-цифра-множител, а цяла таблица )
Ако разбирам правилно (и с голяма вероятност греша), VR1 задава първоначалното отместване, тоест настройва нулата, а VR2 и VR3 калибрират съответно по константа и променлива.
AC режимът се различава освен с различна изходна верига и потенциометър - последователно свързан кондензатор. Защо е нужно това - за мен има голяма тайна. Очевидно, за да се отреже постоянното изместване, което е неизбежно в скобите на сензорите на Хол. Как това ще се различава от превключването на тестера в режим AC - дори не знам. За мен по-добре да въведат тример за тази цел и бързо да го настроят на 0 за постоянно.
Сега измервания. Както вече писах в заглавието, скобите са предназначени за големи токове. Следователно при ниски токове няма да има точност, но въпреки това ще се опитаме да проверим.
Постоянно: 
промяна: 
Както виждаме, ако по време на редовния период точността все още е доста добра, то по време на почивката не е никак добра. обаче не ми се занимава много с измерването на променливи токове и изобщо не ми пука за такива големи токове, така че за мен лично това не е проблем, но ако разбирам правилно, можете да коригирате, ако желаете ( ?) използвайки VR2 и VR3, което направих за постоянен ток, въпреки че не направих снимка. Но се оказа не повече от +-0.1A с референтния тестер, при горните токове, което смятам за доста добър резултат. Ами не са предназначени за такива течения. Те се нуждаят от десетки и стотици ампери - там те ще покажат по-точно и ще се „отворят максимално“.
Сега - малко подобрение. Тъй като планирах да използвам тези скоби за диагностика, по-специално за измерване на тока на стартера, реших да заменя проводника с конектор. Е, веднага ще кажа, че все още не съм пробвал тази роля - нямаше възможност, време и желание. ;)
За да направя това, разпоих проводника, запоих конектора лале-мъжки към него и поставих съответната букса в клещите. За да монтирам фасунгата, пробих корпуса със свредло 10мм, след което взех пластмасова пластина с приблизителни размери 10х20х1,5мм, пробих в нея отвор с диаметър 6мм, завинтих фасунгата към нея и я пъхнах в корпуса - между корпуса и бившата скоба за тел:
Що се отнася до мен, не стана по-лошо и освен това стана възможно да се свържете със „стандартен“ кабел. Можете, разбира се, да инсталирате BNC конектор или да включите адаптер в този конектор. Тук няма да има високи честоти, така че някак си няма нужда от BNC конектори.
След тази модификация можете да се свържете с осцилоскоп. За да направя това, сглобих ключ на някаква полева инсталация, която стартирах от външен генератор и заредих на мощен резистор. Ясно е, че всичко това е несериозно, но какво е - това е: 
Както можете да видите, сигналът е доста шумен, което най-общо казано не е изненадващо - като цяло имам малко разбиране за използването на преобразуватели от тип 7660 във вериги с микроволтови/миливолтови сигнали. Стълбът има пълна липса на екраниране, така че по никакъв начин не може да се изключи външна намеса.
По отношение на честотата също не е нищо особено.
За сравнение, сигнал от ut210e в режим 20A: 
Амплитудата е по-висока, сигналът е по-чист.
Да обобщим.
Честно казано впечатленията ми са смесени. Просто искам да напиша „за моите пари...“. Тоест, да, това е най-евтиният модел на пазара. „Извън кутията“ лежи доста силно, което обаче най-вероятно е характеристиките на конкретен екземпляр и изглежда, че може да се регулира.
Бих искал да видя поне минимално екраниране, бих искал също да превключа границите 600/60A - но тук по принцип е ясно, че това превключване не е напълно умишлено, идва като "набор" на тестера, където в режим на клема границата е 600А. От друга страна, беше възможно да се направи 60/600A на тестера - но не го направиха. В резултат на това имаме ниска цена - но и ниска точност в „ремаркето“, както и не много красив сигнал по отношение на смущения.
Мисля да монтирам няколко захранващи дросела, а също така мисля да въведа режим на 60А (по-точно няма да стигна до 60, някъде около 40 май ще е максимума), а тук бих искал да поиска съвет от по-компетентни дизайнери на схеми. защото, според мен, най-„несложният“ начин е глупаво да поставите друг оп-усилвател на изхода с коефициент на усилване 10 и да не се притеснявате за това;) Друг вариант е да промените усилването на съществуващия оп-усилвател, но нещо не ми се получи - вероятно в този случай също трябва да зададете нула по-точно. Накратко, ще се радвам да чуя всякакви съвети в коментарите, освен да го изхвърля. ;)
Смятам да си купя +8 Добави към любими Ревюто ми хареса +37 +56За да контролирате консумацията на ток, запишете блокирането на двигателя или аварийното изключване на системата.
Работата с високо напрежение е опасна за здравето!
Докосването на винтовете и клемите на клемния блок може да доведе до токов удар. Не докосвайте таблото, ако е свързано към битова мрежа. За готовото устройство използвайте изолиран корпус.
Ако не знаете как да свържете сензора към електрически уред, работещ от обща мрежа от 220 V, или имате съмнения, спрете: можете да предизвикате пожар или да се самоубиете.
Трябва ясно да разберете принципа на работа на устройството и опасностите от работа с високо напрежение.
Видео преглед
Свързване и настройка
Сензорът комуникира с управляващата електроника чрез три проводника. Изходът на сензора е аналогов сигнал. Когато се свързвате към Arduino или Iskra JS, е удобно да използвате Troyka Shield, а за тези, които искат да се отърват от кабелите, е подходящ Troyka Slot Shield. Например, нека свържем кабел от модула към група контакти Troyka Shield, свързани с аналогов щифт A0. Можете да използвате всякакви аналогови щифтове във вашия проект. 
Примери за работа
За да улесним работата със сензора, написахме библиотеката TroykaCurrent, която преобразува стойностите на аналоговия изход на сензора в милиампери. Изтеглете и го инсталирайте, за да повторите описаните по-долу експерименти.
Измерване на постоянен ток
За да измерим постоянен ток, свързваме сензора към отворената верига между LED лентата и захранването. Нека изведем текущата стойност на постоянен ток в милиампери към серийния порт. 
Измерване на променлив ток
За да измерим променлив ток, свързваме сензора към отворената верига между източника на променливо напрежение и товара. Нека изведем текущата стойност на променливия ток в милиампери към серийния порт. 
Бордови елементи
Сензор ACS712ELCTR-05B
Сензорът за ток ACS712ELCTR-05B се основава на ефекта на Хол, чиято същност е следната: ако проводник с ток се постави в магнитно поле, по краищата му се появява ЕМП, насочен перпендикулярно на посоката на тока и посока на магнитното поле. 
Микросхемата е структурно съставена от сензор на Хол и меден проводник. Токът, протичащ през медния проводник, създава магнитно поле, което се възприема от елемента на Хол. Магнитното поле зависи линейно от силата на тока.
Нивото на изходното напрежение на сензора е пропорционално на измерения ток. Диапазон на измерване от −5 A до 5 A. Чувствителност - 185 mV/A. При липса на ток изходното напрежение ще бъде равно на половината от захранващото напрежение. 
Сензорът за ток е свързан към товара в отворената верига чрез винтови блокове. За да измерите постоянен ток, свържете сензора, като вземете предвид посоките на тока, в противен случай ще получите стойности с обратен знак. За променлив ток полярността няма значение.
Контакти за свързване на трижилен контур
Модулът е свързан с управляващата електроника чрез три проводника. Предназначение на трижилни контурни контакти:
Захранване (V) - червен проводник. Въз основа на документацията, захранването на сензора е 5 волта. В резултат на теста модулът работи на 3,3 волта.
Земя (G) - черен проводник. Трябва да бъде свързан към заземяване на микроконтролера;
Сигнал (S) - жълт проводник. Свързва се към аналоговия вход на микроконтролера. Чрез него контролната платка отчита сигнала от датчика.
За да организирате захранването за гараж, е много удобно да знаете тока, който се консумира от едно или друго устройство, свързано към тази мрежа. Гамата от тези устройства е доста широка и непрекъснато се увеличава: бормашина, точило, мелница, нагреватели, заваръчни машини, зарядни устройства, индустриален сешоар и много други...
За измерване на променлив ток, както е известно, токов трансформатор обикновено се използва като действителен сензор за ток. Този трансформатор като цяло е подобен на обикновен понижаващ трансформатор, включен наобратно, т.е. първичната му намотка е един или няколко навивки (или шина), прекарани през сърцевина - магнитна верига, а вторичната намотка е намотка с голям брой навивки от тънък проводник, разположена на същата магнитна верига (фиг. 1) .
Промишлените токови трансформатори обаче са доста скъпи, обемисти и често проектирани да измерват стотици ампери. Токов трансформатор, предназначен за обхвата на домакинската мрежа, рядко се намира в продажба. Поради тази причина се роди идеята за използване на електромагнитно DC/AC реле за тази цел, без да се използва контактната група на такова реле. Всъщност всяко реле вече съдържа намотка с голям брой навивки от тънък проводник и единственото нещо, което е необходимо, за да се превърне в трансформатор, е да се гарантира, че около намотката има магнитна верига с минимални въздушни междини . Освен това, разбира се, такава конструкция изисква достатъчно място за преминаване на първичната намотка, която представлява входната мрежа.На снимката е показан такъв сензор, изработен от реле тип RES22 за 24 V DC. Това реле съдържа намотка със съпротивление приблизително 650 ома. Най-вероятно много други видове релета, включително останките от дефектни магнитни стартери и т.н., могат да намерят подобни приложения. За да се осигури магнитната верига, арматурата на релето е механично блокирана при максимална близост до сърцевината. Изглежда, че релето работи постоянно. След това се прави завъртане на първичната намотка около бобината (на снимката това е тройна синя жица).
Всъщност в този момент сензорът за ток е готов, без излишни проблеми с навиването на проводника върху бобината. Разбира се, това устройство е трудно да се разглежда като пълноценен трансформатор поради малката площ на напречното сечение на новополучената магнитна верига и, вероятно, поради разликата в неговите характеристики на намагнитване от идеалната. Всичко това обаче се оказва по-малко важно поради факта, че мощността на такъв „трансформатор“, от която се нуждаем, е минимална и е необходима само за осигуряване на пропорционално (за предпочитане линейно) отклонение на индикатора на циферблата на магнитоелектрическата система в зависимост от тока в първичната намотка.
Възможна схема за сдвояване на токов датчик с такъв индикатор е показана на диаграмата (фиг. 2). Той е доста прост и наподобява схема на приемник на детектор. Токоизправителният диод (D9B) е германиев и е избран поради малкия спад на напрежението върху него (около 0,3 V). Минималният праг на тока, който този сензор може да открие, ще зависи от този параметър на диода. В тази връзка е по-добре да използвате така наречените детекторни диоди с нисък спад на напрежението, например GD507 и други подобни. Инсталирани са двойка силициеви диоди KD521V, за да предпазят показалеца от претоварване, което е възможно по време на значителни токови удари, причинени например от късо съединение в мрежата или от включване на мощни трансформатори или заварчик. Това е много често срещана техника в такива случаи. Трябва да се отбележи, че такава проста схема има недостатъка, че може абсолютно да не „вижда“ товара под формата на ток с една полярност, като например нагревател или нагревателен елемент, свързан чрез изправителен диод. В тези случаи се използва донякъде "сложна" схема, например под формата на токоизправител с удвояване на напрежението (фиг. 3).
Измерете тока на захранване с високо напрежение? Или тока консумиран от стартера на колата? Или ток от вятърен генератор? Всичко това може да се направи безконтактно с помощта на един чип.
Melexis предприема следващата стъпка в създаването на зелени решения, като отваря нови възможности за безконтактно отчитане на ток във възобновяема енергия, приложения за хибридни електрически превозни средства (HEV) и електрически превозни средства (EV). MLX91206 е програмируем монолитен сензор, базиран на технологията Triaxis™ Hall. MLX91206 позволява на потребителя да създава малки, рентабилни сензорни решения с бързо време за реакция. Чипът директно контролира тока, протичащ във външен проводник, като шина или следа на печатна платка.
Безконтактният сензор за ток MLX91206 се състои от интегрална схема CMOS Hall с тънък слой феромагнитна структура на повърхността. Интегриран феромагнитен слой (IMC) се използва като концентратор на магнитен поток, осигуряващ високо усилване и по-високо съотношение сигнал/шум на сензора. Сензорът е особено подходящ за измерване на постоянен и/или променлив ток до 90 kHz с омична изолация, характеризиращ се с много ниски загуби на вмъкване, бързо време за реакция, малък размер на корпуса и лесен монтаж.
MLX91206 отговаря на търсенето на широко разпространени електронни приложения в автомобилната индустрия, преобразуване на възобновяема енергия (слънчева и вятърна), захранвания, управление на мотори и защита от претоварване.
Области на използване:
- измерване на потреблението на ток при акумулаторно захранване;
- Преобразуватели на слънчева енергия;
- автомобилни инвертори в хибридни превозни средства и др.
MLX91206 има защита от пренапрежение и защита от обратно напрежение и може да се използва като самостоятелен сензор за ток, свързан директно към кабела.
MLX91206 измерва тока, като преобразува магнитното поле, създадено от токове, протичащи през проводник, в напрежение, което е пропорционално на полето. MLX91206 няма горна граница на текущото ниво, което може да измери, тъй като изходното ниво зависи от размера на проводника и разстоянието от сензора.
Отличителни черти:
- програмируем сензор за високоскоростен ток;
- концентратор на магнитно поле, осигуряващ високо съотношение сигнал/шум;
- защита срещу пренапрежение и обратна полярност;
- безоловни компоненти за безоловно запояване, MSL3;
- бърз аналогов изход (DAC резолюция 12 бита);
- програмируем превключвател;
- изход за термометър;
- ШИМ изход (ADC резолюция 12 бита);
- 17-битов ID номер;
- неправилна диагностика на коловоза;
- бързо време за реакция;
- огромна DC честотна лента - 90 kHz.
Как работи сензорът:
MLX91206е монолитен сензор, изработен на базата на технологията Зала Triais®. Традиционната планарна технология на Хол е чувствителна към плътността на потока, приложена перпендикулярно на повърхността на IC. Сензорът за ток IMC-Hall ® е чувствителен към плътността на потока, приложен успоредно на повърхността на IC. Това се постига чрез интегриран магнитен концентратор (IMC-Hall®), който се прилага върху CMOS кристала. Сензорът за ток IMC-Hall ® може да се използва в автомобилната индустрия. Това е сензор с ефект на Хол, който осигурява изходен сигнал, пропорционален на плътността на потока, приложен хоризонтално и следователно е подходящ за измерване на ток. Той е идеален като сензор за ток в отворена верига за монтаж на печатни платки. Трансферната характеристика на MLX91206 е програмируема (отклонение, усилване, нива на затягане, диагностични функции...). Изходът може да се избира между аналогов и ШИМ. Линейният аналогов изход се използва за приложения, изискващи бърза реакция (<10 мкс.), в то время как выход ШИМ используется для применения там, где требуется низкая скорость при высокой надежности выходного сигнала.
Измерва малки токове до ±2 A
Малките токове могат да бъдат измерени с MLX91206 чрез увеличаване на магнитното поле през намотка около сензора. Чувствителността (изходното напрежение в сравнение с тока на бобината) на измерването ще зависи от размера на бобината и броя на навивките. Допълнителна чувствителност и намалена чувствителност към външни полета може да се получи чрез добавяне на екран около бобината. Калерчето осигурява много висока диелектрична изолация, което прави MLX91206 подходящо решение за захранващи устройства с високо напрежение с относително ниски токове. Изходът трябва да бъде разширен, за да се получи максимално напрежение за високи токове, за да се получи максимална точност и разделителна способност при измерванията.
Фиг. 1. Нискотоково решение.
Средни токове до ±30 A
Токове в диапазона до 30 A могат да бъдат измерени с помощта на единична линия на печатна платка.При маршрутизиране на печатна платка трябва да се вземат предвид допустимият ток и общата мощност на разсейване на следата. Следите върху печатната платка трябва да са достатъчно дебели и достатъчно широки, за да се справят непрекъснато със средния ток. Диференциалното изходно напрежение за тази конфигурация може да бъде приблизително изчислено чрез следното уравнение:
Vout = 35 mV/ * I
За ток от 30 A изходът ще бъде приблизително 1050 mV.
Фиг.2. Решение за средни стойности на тока.
Измерване на голям ток до ±600 A
Друг метод за измерване на големи токове върху печатни платки е използването на дебели медни проводници, които могат да пренасят ток от противоположната страна на печатната платка. MLX91206 трябва да бъде разположен близо до центъра на проводника, но тъй като проводникът е много широк, изходът е по-малко чувствителен към поставяне на платката. Тази конфигурация също има по-малка чувствителност в зависимост от разстоянието и ширината на проводника.
Фиг.3. Решение за големи стойности на тока.
Относно мелексиса
Създадена повече от десет години, Melexis проектира и произвежда продукти за автомобилната индустрия, предлагайки разнообразие от интегрирани сензори, ASSP и VLSI продукти. Решенията на Melexis са изключително надеждни и отговарят на високите стандарти за качество, изисквани в автомобилните приложения.
Този дизайн се роди, защото по едно време нямах достъп до онези прекрасни съвременни микросхеми, които бяха специално проектирани за четене на напрежение от сензори за ток. Трябваше да създам аналог на такава микросхема, възможно най-проста, но не по-малко точна. По мое мнение получената схема се справя доста добре със задачата си.
Автомобилен сензор за положителен ток на релса върху отделни компоненти.
Първият токов усилвател на транзистор Q2 има коефициент на усилване 6,2 (Фигура 1). На Q1 е монтиран усилвател за термична компенсация, управляван от микросхема IC1B и поддържащ напрежението на колектора Q1 на постоянно ниво, независимо от температурата на веригата. Референтното напрежение на веригата е системното захранване от 5 V. Напреженията, показани на електрическата схема, са измерени в реално устройство.
Фигура 1. Q1 и Q2 преобразуват спада на напрежението през резистора за измерване на ток R3 в напрежение в общ режим, съответстващо на входните нива на ADC на микроконтролера.
IC1A усилва разликата в напрежението в колекторите на транзисторите Q1 и Q2. Коефициентът на усилване на операционния усилвател е 4,9. R3 се формира от два резистора за повърхностен монтаж, подредени един върху друг. При изходно напрежение от 5 V, максималният ток, измерен от веригата, е 25 A.
Два ценерови диода предпазват веригата от пренапрежения в бордовата мрежа на автомобила. Както знаете, пиковете на напрежението в него могат да достигнат 90 V. Ако веригата ви провокира да критикувате, изберете стойностите на R6 и R7 с минимално разпространение. Ако смятате, че това е недостатъчно, координирайте R1 и R4.
Не съм правил нищо подобно, но работата на схемата е доста задоволителна за мен. Дизайнът използва резистори за повърхностен монтаж. С изключение на R3, всички са с размер 0805 и имат 1% толеранс.
Не забравяйте да изберете фибростъкло с достатъчно дебело фолио за вашата печатна платка и да направите широк проводящ път, а за R3 осигурете двупроводна връзка по схемата на Келвин. При максимален ток от 25 A тази верига се нагрява много малко.
