Novinky od Hioki zkoumají proud. Na tři způsoby až do 2 kA

S vývojem nových zařízení, ale také se samotnou praxí elektrotechnika se pojí řada postupů, bez kterých se jednoduše nelze obejít. Zcela vyhnout se proto nemůžeme ani měření proudu. Konkrétní představy však bývají mnohdy odlišné a požadavky na samotnou měřicí techniku to jen dokládají. Aby ve společnosti Hioki vyhověli alespoň části z nich, představili v uplynulých měsících několik pomůcek, s nimiž půjde práce hezky od ruky. Stavět se proudu „na odpor“ není zrovna nejšťastnější, a proto výrobce ve všech třech případech volí raději bezkontaktní řešení. Jakých výsledků přitom dosahuje?

Zeširoka, a přece čistě

Od proudových sond se očekává, že průtok vodičem popíší odpovídajícím napěťovým signálem. Údaje pak budou zpracovány a průběhy zřetelně zobrazeny třeba na osciloskopu nebo též vhodným paměťovým HiCorderem, například v podobě „vlajkové lodi“ MR6000 s maximální rychlostí 200 MS/s, kterou jsme na webu DPS představili již dříve v [1]. Výrobce k něčemu takovému ostatně vybízí i na obr. 1.

Tlak na rostoucí účinnost vyvíjených zařízení se logicky odráží také v požadavcích na zmiňované proudové sondy, ať již půjde o amplitudu, nebo frekvenční rozsah. Společnost Hioki sbírá s podobnými testery zkušenosti již od roku 1971 a rozhodně má co nabídnout. V roce 2014 to byly kupříkladu modely CT6700 a CT6701, které svou citlivostí desetinásobně převyšovaly předchozí 30A verze 3273 a 3276. Navzdory zvyšujícím se požadavkům ale stále nabízely jeden jediný rozsah 5 A. Řešení však nemělo být zase tak složité, zvláště když zde od března máme další dvě novinky [2].

Proudové sondy CT6710 a CT6711 ([3], [4], viz také obr. 2), již v obou případech nabízí celkem tři rozsahy, 30 A, 5 A nebo též 0,5 A. Problém tak nepředstavují ani malé signály v řádu stovek mikroampér, nepoměrně větší proudové nárazy nebo snad i jejich rychlé průběhy. Vždyť verze CT6710 zpracuje až 50 MHz, zatímco provedení se dvěma jedničkami se při uvážení poklesu o –3 dB nezastaví ani před pásmem od DC až po 120 MHz. Volbu proudového rozsahu, a tudíž i výsledné citlivosti jednoduše potvrzujeme stiskem tlačítka. Na nejnižším rozsahu 0,5 A tak lze počítat již s 10 V na 1 A, což představuje další desetinásobný posun ve snaze o dosažení „čistějších“ výsledků, třeba jako na obr. 3.

Průměr měřených (izolovaných) vodičů smí dosahovat až 5 mm, zatímco rušení na nejnižším proudovém rozsahu 0,5 A a při uvážení šířky pásma přístroje 20 MHz nepřesahuje 75 μARMS. Typickou přesnost amplitudy pak výrobce definuje na úrovni ±1,0 % ze čtené hodnoty ±10 (±1) mV. A snadná by měla být i manipulace se samotnými konektory BNC s uzamykacím mechanismem, bez nutnosti čímkoli otáčet.

Jako v kleštích

Pokud si výměnou za příruční provedení celého přístroje vystačíme „jen“ s číselnými údaji, proč v terénu nesáhnout po nových klešťových multimetrech od Hioki? Vypouštět novinky ven v páru se osvědčilo. Lednové přírůstky budou proto znovu dva a vedle řady dalších funkcí se nyní vydají na průzkum až do 2000 A (AC, [5]). Zdálo by se, že na měřidlech tohoto typu již mnoho nezměníme, ale opak je pravdou. Nejen pro výrobce je již delší dobu „trnem v oku“ právě tloušťka samotných kleští, které do značné míry ovlivňují, kam až a třeba i s jakým úsilím se vůbec dostaneme.

Loni v březnu to byly např. modely „Clamp Meter“ CM3289 vhodné k měření střídavého proudu až do 1000 A následované v říjnu AC/DC verzemi CM4375 a CM4376 se stejnou proudovou zatížitelností. Všechny tři přístroje, které jsme si v časopise DPS postupně představovali, byly navrženy tak, aby se mezi špatně dostupnými měřenými vodiči pohybovaly s ještě větší lehkostí [6], [7]. Pokud by ale nebylo stále co zlepšovat, již dávno zde máme dokonalou výbavu, která sedne úplně všem a naprosto všude.

Takový ideál je sice pořád v nedohlednu, ale na lepší časy se už začalo alespoň „blýskat“ (jakkoli se zde něčemu podobnému spíše „obloukem“ vyhýbáme). Minimálně díky tloušťce kleští poblíž místa, ve kterém se rozevírají, takže místo 15 mm nebo snad i 22 mm nyní počítáme jen s 1,1 cm. A nejen to. Zatímco již tak povedené loňské modely CM3289 dokázaly obejmout vodiče zhruba o průměru 33 mm, naše novinky v podobě CM4141 [8] a CM4142 [9] zvládnou dokonce průřezy až 5,5 cm a my se tak stále obejdeme bez potřeby flexibilního drátového čidla. O zvýšeném riziku úrazu elektrickým proudem při takové manipulaci, třeba v rozvodných skříních, ani nemluvě.

Výsledek je stále dostatečně robustní a se třemi rozsahy nyní poplatně True RMS zvládá ještě větší zátěže 60,00 A, 600,0 A, nebo až 2000 A spolu se střídavými průběhy stiženými klidně zkreslením od invertorů či spínaných zdrojů napájení. Potěší rovněž pokles hmotnosti měřidla na 300 gramů spolu s podporou řady dalších parametrů, včetně AC/DC napětí, kmitočtu, diodového testu či kontroly vodivosti, odporu, kapacity nebo i teploty. Vyšší verze CM4142 se kromě toho nebrání ani bezdrátovému rozhraní Bluetooth® sloužícímu k přenosu naměřených hodnot do chytrého zařízení a následně třeba tvorbě jednoduchých hlášení ve formátu PDF či ukládání dat formou souborů CSV pro pozdější využití v Excelu apod.

K turbínám i do elektrovozidel

Aktuální výpravu do světa, ve kterém se bez měření proudu „nepohneme z místa“, završíme mezi obnovitelnými zdroji energie a zejména pak populárními (hybridními) vozidly s elektrickým pohonem, kde výše uvedené platí snad i doslova.

Hioki své produkty neustále zlepšuje a modernizace se tak nevyhýbá ani AC/DC proudovým senzorům, které se nyní znovu rozrůstají o dva nové průchozí modely z obr. 6 a s označením CT6875, resp. CT6876, spolu se jmenovitým rozsahem primárního proudu 500 A, nebo rovnou 1000 A [10]. Oproti svým předchůdcům, AC/DC čidlům 9709 (500 A) a CT6865 (1 kA), tak pozorujeme výrazný posun nejen v otázce kmitočtového pásma, ale také odolnosti vůči rušení. V prvním případě bude proto frekvenční záběr do 2 MHz představovat 20× lepší výsledky a při uvážení 1,5 MHz spojených s verzemi CT6876 pak v porovnání s dřívějšími čidly CT6865 dokonce 75násobek!

Výstupy obou senzorů s provozním teplotním rozsahem od –40 °C do +85 °C (pro zaručovanou přesnost pak dochází k určitému omezení) a s otvorem pro vodiče o průměru až 36 mm odlišíme citlivostí 4 mV/A, příp. též 2 mV/A. Základní přesnost při měření amplitudy dosahuje ± 0,04 % ze čtené hodnoty ± 0,008 % z plného rozsahu, zatímco u fáze počítejme s ± 0,1 °. Verze s „pomlčkou 01“ pak pracují s nižším kmitočtovým rozsahem, ale zato s výstupními kabely, jejichž původní délka vzrostla ze tří až na deset metrů [11], [12]. V průběhu roku vedle toho řady posílí také čidla CT6877 pro jmenovité primární proudy navýšené až na 2000 A spolu s podporovaným kmitočtovým rozsahem od DC až po 300 kHz.

Co nás ještě čeká

Celkem tři skupiny novinek od společnosti Hioki, které jsme si představili výše, spojuje počátkem roku 2019 nejen bezkontaktní zkoumání proudu na několik způsobů, ale také silná snaha o dosažení ještě lepších parametrů – ať již u sond, kleští, či senzorů. Z tohoto pohledu se možná s odstupem času k uvedeným nástrojům vrátíme ještě jednou, podobně jako dnes. To abychom ale názorně demonstrovali, na čem se od té doby podařilo znovu zapracovat. Vždyť kdo by si dovolil brát měření proudu na lehkou váhu?