Для контроля электрического тока предназначены токовые клещи. Называемые также токоизмерительными, такие клещи позволяют контролировать как переменный, так и постоянный ток без разрыва цепи, что составляет немаловажное преимущество при работе с ними.

Токовые клещи просты в устройстве. Важнейшими элементами конструкции классической модели являются разъемный магнитопровод, катушка и измерительный механизм. Магнитопровод, изготовленный из специального ферромагнитного материала, подпружинен. Поверх него надевается катушка, выполняющая роль вторичной обмотки. Подчеркнем, что катушка, входящая в устройство токовых клещей, обязательно состоит из большого количества повторяющихся звеньев – витков. Измерительный механизм в данном случае является отсчетным устройством. В его роли могут выступать как стрелочные устройства, так и электронные механизмы. Также в конструкцию клещей обычно входит переключатель диапазонов измеряемых токов, а также специальные рукоятки, служащие для удержания клещей. Вместе с этим рукоятки выполняют еще одну немаловажную роль – обеспечивают надежную изоляцию между оператором, осуществляющим контроль, и непосредственно самим контролируемым объектом.

Рассмотрев общую конструкцию устройства, остановимся подробнее на принципе, лежащем в основе работы классической модели токовых клещей. По исследуемому проводу течет ток, вследствие чего, вокруг него образуется поле магнитной природы. В случае если это поле переменное, в проводнике, охватывающем кабель, возникает электродвижущая сила (ЭДС), пропорциональная силе тока, протекающего по контролируемому кабелю. Тогда для того, чтобы измерить искомую силу тока, достаточно зафиксировать напряжение охватывающего проводника. Таким образом, как видно из данного описания, общие принципы действия токовых клещей физически просты и могут быть понятны любому оператору. Отметим, что точно такие же принципы лежат в основе работы электрических трансформаторов.

Процесс измерения также не сложен. Рассмотрим его на примере высоковольтных клещей. При работе с ними предварительно подключают рукоятки к прибору. Затем выбирают наиболее подходящий диапазон измерения, размыкают магнитопровод, охватывают им исследуемый кабель. Важно охватывать только один кабель или же учитывать, что при одновременном охвате сразу нескольких проводов, устройство покажет алгебраическую сумму токов. После этого осуществляют отсчет показаний по имеющейся шкале, при этом учитывая выбранный масштаб. В отдельных случаях, при необходимости, проводят коррекцию масштаба. Процесс измерения, проводимый с помощью электронных приборов, еще более прост и фактически сводится к нажатию всего одной кнопки.

Отметим очевидные преимущества при работе с токовыми клещами. Пожалуй, одно из самых главных из них заключается в том, что с их помощью возможно контролировать силу тока без разрыва цепи. Кроме этого, такие инструменты используются контроля высоковольтных цепей. При всех своих достоинствах, они компакты, многофункциональны и, независимо от типа своего конструктивно исполнения, просты и безопасны в использовании. Классические токовые клещи позволяли контролировать только переменный ток. Сегодня для специалистов стали доступны устройства, предназначенные для эффективного контроля постоянных токов. Они портативны, точны и многофункциональны, вследствие чего их все чаще относят к мультиметрам.

Тем не менее, имеются и существенные недостатки. Например, показания отдельных устройств существенно зависят от положения клещей и, таким образом, не все модели обладают высокой точностью. Также имеется зависимость от содержания в контролируемом токе гармоник высокого порядка. Это означает, что в отдельных случаях, высокая точность измерения может достигаться только при контроле синусоидальных токов.

Современные токовые клещи – это многофункциональные устройства, которые идеально подойдут для контроля сразу множества параметров. Среди них сила переменного или постоянного тока, сопротивление, напряжение сетей, емкость конденсаторов. Помимо этого, отдельные модели токовых клещей способны контролировать потребляемую мощность, частоту, и даже пусковые токи или температуру проводника.