DCも測れる中華クランプメータ ANENG ST209を購入してみた

はじめに

クランプメータといえばAC電流のみ、DC電流も計れるものは手の届かない高価なもの…と思っていましたが、中華クランプメータ ANENG ST209というものが意外と安価で売られていたため、思わず買ってしまいました。

クランプメータとは、本体の輪っかの中を通る電線の電流を測ることが出来るテスターです。下の写真の様に輪っかを開いて電線を通すことが出来るため、電線・回路を切らずに電流を測ることが出来ます。

クランプメーターを開いた状態 — クランプを開いた状態：断面にコア（磁束を集磁する鉄芯かフェライト）は露出していません。

機能・スペックなど

機能など

ST209は、AC/DC両方を測ることが出来るクランプメーターです。買ってから気がつきましたが、電流レンジが最小でも60Aなのは微妙かもしれませんね。私のような普通の一般家庭ではそんなに大電流を使いませんしね…もっと小さいレンジの物も欲しくなってきました…

おまけ的に付いてると思ってた、通常のテスター機能も意外と充実しています。6000カウントの電圧、抵抗測定はもちろんのこと、コンデンサ測定機能、周波数測定などもあります。

変わった機能としては、波形出力機能、LED照明などもついています。
バッテリーは単四電池2本で動作します。

本体を握って親指でロータリースイッチを操作、人差し指のトリガーでクランプを開け閉めします。この操作感は、悪くないです。いやむしろ好きです。

スペックについて

今回はAliExpressで購入しました。公式ショップの商品詳細ページにある程度情報がありますが、届いた製品に付いていた説明書を元に記載しておきます。

前回購入したANENG AN870も同じですが、％誤差がフルスケール誤差(％F.S)なのかリーディング誤差(％rdg)なのか、説明書を見てもわからないので、悪いほうにみてフルスケール誤差のレンジMAX値で測定したとして計算してます。
リーディング誤差の場合、％誤差は測定値に比例します。

DC電圧

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
6V	0.001V	±(0.5%+3dig)	0.03	0.003	0.033	V
60V	0.01V	±(0.5%+3dig)	0.3	0.03	0.33	V
600V	0.1V	±(0.5%+3dig)	3	0.3	3.3	V
1000V	1 V	±(0.8%+10dig)	8	10	18	V

入力インピーダンス：10MΩ

AC電圧

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
6V	0.001V	±(0.8%+3dig)	0.05	0.003	0.051	V
60V	0.01V	±(0.8%+3dig)	0.5	0.03	0.51	V
600V	0.1V	±(0.8%+3dig)	5	0.3	5.1	V
1000V	1 V	±(1.2%+10dig)	12	10	22	V

DC電流

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
60A	0.01A	±(2.5%+30dig)	1.5	0.3	1.8	A
600A	0.1A	±(2.5%+30dig)	15	3	18	A

AC電流

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
60A	0.01A	±(2.5%+30dig)	1.5	0.3	1.8	A
600A	0.1A	±(2.5%+30dig)	15	3	18	A

クランプセンサだからなのか、スペック上ではかなり誤差が大きいです。
私の趣味用にはもっと低い電流レンジのあるものを買ったほうが良かったかもです。（低い電流をもっと精度良く見たい）
また、DC電流測定時はクランプの開け閉めでオフセット誤差が出るようなので、RELキーでゼロ点補正をしましょう

抵抗値

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
600Ω	0.1 Ω	±(0.8%+5dig)	4.0	0.1	4.1	Ω
6kΩ	1 Ω	±(0.8%+3dig)	20.0	1	21	Ω
60kΩ	10 Ω	±(0.8%+3dig)	200.0	10	210	Ω
600kΩ	100 Ω	±(0.8%+3dig)	2.0	0.1	2.1	kΩ
6MΩ	1 kΩ	±(0.8%+3dig)	20.0	1	21	kΩ
40MΩ	10 kΩ	±(2.5%+3dig)	400.0	10	410	kΩ

コンデンサ静電容量

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
60nF	10pF	±(3.5%+20dig)	2.1	0.2	2.3	nF
600nF	100pF	±(3.5%+20dig)	21	2	23.0	nF
6µF	1nF	±(3.5%+20dig)	210	20	230	nF
60µF	10nF	±(3.5%+20dig)	2.1	0.2	2.3	μF
600μF	100nF	±(3.5%+20dig)	21	2	23	μF
6mF	1 μF	±(5%+3dig)	300	3	303	μF
30mF	10 μF	±(5%+3dig)	1.5	0.2	1.7	mF

周波数測定

測定レンジ	分解能	精度	％誤差	dig誤差	合計誤差	誤差単位
10Hz	0.01Hz	±(0.1%+3dig)	0.01	0.03	0.04	Hz
100Hz	0.1Hz	±(0.1%+3dig)	0.10	0.3	0.40	Hz
1kHz	1Hz	±(0.1%+3dig)	1.00	3	4.0	Hz
10kHz	10Hz	±(0.1%+3dig)	10.00	30	40	Hz
100kHz	100Hz	±(0.1%+3dig)	0.10	0.3	0.40	kHz
1MHz	1kHz	±(0.1%+3dig)	1.00	3	4.0	kHz
10MHz	10kHz	±(0.1%+3dig)	10.00	30	40	kHz

【注意】入力感度：1Vrms、入力電圧が10Vrmsを超えると誤差が増える可能性がある。
入力電圧が250VのDC、またはACピーク値を超えるとメーターにダメージを受ける可能性があるので禁止

その他の機能

温度測定

測定レンジ	分解能	精度
-20～400℃	1℃	±(1%+5dig)
400～1000℃	1℃	±(1.5%+15dig)

【ダイオードテスト】
順方向電流：約1mA
逆方向電圧：約3V

【導通チェックモード】
50±20Ω以下でブザーが鳴ります。
開放時電圧：約3V

【NCV機能】

【矩形波出力機能】
テスターには珍しく、矩形波（くけいは）を出力する機能があります。私は方形波（ほうけいは）とずっと読んでいましたが、矩形波の方が通っぽいですね。（どちらの呼び方でも間違いではないみたいです）

ボタンを押す度に周波数が切り替わります。50Hz、100Hz～1000Hz（100Hz刻み）、1000Hz～5000Hz（1000Hz刻み）

動作確認

AC電流測定

クランプメータは電線を切らないで挟むだけで電流が計れるので便利ですが、ふつうのコンセントに接続する電源ケーブルはペアの電線になってるので、まとめてクランプすると行き帰りの電流がプラスマイナスで０Aになってしまい、電流が測れません。

クランプメーターを使えば気軽に家電の消費電流が見れるかと思いましたが、意外と面倒ですね。

そこで、下の写真の様に短めのコンセント延長ケーブルを真ん中で割いて、片側の一本だけクランプメータで挟んで電流を測れるようにする電線をつくりました。※芯の銅線が露出したりしたら危険なので、マネする際は気を付けてください。

コンセント延長ケーブルを裂いて片側だけクランプ出来るようにしたもの — コンセント延長ケーブルを裂いて片側だけクランプ出来るようにしました。

下の写真は900Wの電気ケトルで湯沸かし時の電流を測ってみた写真です。電流は8.6A流れてます。
ためしに、電源ケーブルを片側でなく両方クランプしてみると、0Aになってしまいます。上で書いたように、電流が行きと帰りで±0Aになってしまうためです。

DC電流測定

大電流を流せる装置が無かったので、実験用の安定化電源をショートして定電流2Aを出力して測ってみました。

やっぱりですが、クランプの貫通穴の中の電線の位置やST209自体を動かすことによって、値が±0.2Aくらいはフラフラ変わります。電流が小さすぎるせいかもしれませんが、、、参考程度にはなりますが、正確に電流を測りたければ、シャント抵抗や電流センサが必要そうですね。

電線でクランプ部を7ターン巻いて、DC14Aを流してみました。巻くことで誤差が増えるかと思いましたが、意外と測れています。
DC電流を測るためのホールセンサがどこかに入っているはずで、その付近を巻いたら影響が大きいかもしれません。今度分解して位置を確認してみたいと思います。

【追記】分解してみたので写真をまとめてみました。

DCも測れる中華クランプメータ ANENG ST209を分解してみた

ANENG製のDC電流も測れるクランプメータ ST209を分解してみたので紹介します。DC電流を測るためのホールセンサがどこかに入っているはずですので、確認するために興味本位で分解してしまいました。

DC電圧測定

ジャンクで購入したアドバンテストのR6144で電圧・電流を出力して、ヒューレットパッカード（hp）製マルチメータ3478A（現：キーサイト）と、前回購入したANENG AN870との測定値と比較しました。
※もちろんどれも校正などしてませんので、何が正なのかは判りませんが、ここでは雰囲気だけでもお楽しみください。

R6144のそれぞれの出力レンジのMAXが1.6000なので、そのポイントと、ST209の6VレンジMAX狙いのポイントで測っております。測定値は単位を揃えず、実際にモニタに表示された値を記入しております。

R6144 出力設定値	ST209 測定値	AN870 測定値	3478A 測定値	AN870 との差	3478A との差	差の単位
16.000mV	0.015	15.991	16.0022	-0.991	-1.002	mV
160.00mV	0.160	160.10	160.071	-0.1	-0.071	mV
1.6000V	1.600	1.6009	1.60014	-0.9	-0.14	mV
6.000V	6.010	6.004	6.0004	6	9.6	mV
16.000V	15.99	16.012	16.0014	-22	-11.4	mV
32.000V	31.99	32.02	32.002	-30	-12	mV

ST209はmVレンジが無いので、小さい電圧の測定は不得意です。
また、6.200V以上で上の60Vレンジへ切り替わり、5.8V以下で6Vレンジへ戻ってくるような動作のようです。

抵抗測定

抵抗器	ST209 測定値	AN870 測定値	3478A 測定値	AN870 との差	3478 との差	差の単位
15Ω±5％	15.3	15.01	14.8973	0.290	0.403	Ω
220Ω±1%	220.4	0.2205	220.192	-0.100	0.208	Ω
1.5kΩ±1%	1.501	1.5022	1.50106	-1.20	-0.06	Ω
3.3kΩ±1%	3.299	3.301	3.2986	-2.0	0.40	Ω
10kΩ±1%	10.00	10.004	9.9972	-4.0	2.8	Ω
191.5kΩ±1%	191.9	191.85	191.656	0.1	0.244	kΩ

コンデンサ静電容量測定

コンデンサ測定はAN870と、秋月で購入したLCRメーターDE-5000と比較しております。
6.8µF以下はフィルムコンデンサです。
DE-5000の測定周波数はフィルムコンデンサ測定時は1kHz、電解コンデンサ測定時は120Hzに設定しました。

コンデンサ	ST209 測定値	AN870 測定値	DE-5000 測定値	AN870 との差	DE-5000 との差	差の単位
150pF±5％	0.168	0.144	154.2	24	13.8	pF
6.8nF±5％	6.874	6.808	6.788	0.066	0.086	nF
68nF±10%	69.91	69.41	69.03	0.5	0.88	nF
0.47μF±10%	476.3	477.0	474.8	-0.7	1.5	nF
6.8μF	6.736	6.727	6.700	0.009	0.036	μF
電解コンデンサ 22μF	21.74	21.79	20.81	-0.05	0.93	μF
電解コンデンサ 2200μF	1.991	2.018	1878.1	-27	112.9	μF