Датчик постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G01R19/20 

Изобретение относится к эле.ктроизмерительной технике и может быть использовано для контроля тока и напряжения в сети постоянного тока.

Известен датчик постоянного тока, содержапшй однотактный магнитный усилитель с самонасыщениам, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки включены в цепь контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к генератору переменного напряжения прямоугольной формы, а выходнь1е обмотки связаны с выходом датчика t Известный датчик имеет ограниченные функциональные возможности, так как он осуществляет преобразование лишь одной электрическойвеличины тока и не обеспечивает контроля превьацения током заданного значения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик постоянного тока, содержащий однотактный магнитный усилитель с сгмонасыщением, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки которых включены в цепь контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к источнику переменного напряжения прямоугольной форкы, и

пороговый элемент, вход которого соединен с выходом магнитного усилите:ля, цепь питания присоединена к истдчнику нгшряжения постоянного тока, а выход связан с выходом датчика 2.

Недостатке этого датчика является ограниченные функциональные возможности, так как датчик контролиру10ет лишь величину постоянного тока.

цель изобретения - расвшрение функциональных возможностей датчика путем осуществления контроля напряжения сети постояииого тока.

15

Поставленная цель достигается тем, что в датчик постоянного тока, .содержащий однотактный магнитный усилитель с самонасыщением, выполненный на. двух магнитопроводах, из20мерительные обмотки которых включены в цепь контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к генератору переменного напряжения прямоугольной формл, и пороговый элемент,

25 вход которого соединен с выходом магнитного усилителя, а цепь питания связана с источником напряжения постоянного тока, дополнительно введены коммутатор и два ключа, причем один

30 вход коммутатора связан с контролиру емой сетью постоянного тока, другой его вход присоединен Е источнику напряжения постоянного тока, выход соединен с цепью питания порогового элемет1та, входы ключей присоединены к выходу порогового элемента, выход ключей раздельно связаны с выходами датчика, а управляющие входы коммутатора,.и ключей подключены к генера тору переменного напряжения прямо- .угольной формы. На чертеже изображена блок-схема датчика. Датчик содержит однотактный маг.нитный усилитель 1 с самонасыщением I выполненный на двух магнитопроводах с размещенными на них измерительным обмотками и обмотками возбуждения (не показаны, пороговый элемент 2, подключенный к выходу магнитного ус лителя 1,. коммутатор 3, два .ключа 4 и 5 и источник 6 напря женин постоянного тока. Вход магнитного усилителя 1,обра зованный измерительнВ1ми обмотками магнитного усилителя, включен в цепь контролируемого постоянного то ка, например, с помощью шунта. Цепь возбуждения магнитного усилителя 1, образованная обмотками во буждения магнитного усилителя, пита ется от генератрра переменного напр жения прямоугольной формы (не показан). Коммутатор 3 имеет два входа, один из которых связан с контролируе мой сетью постоянного тока с напряжением DC , а другой присоединен к источнику б напряжения постоянного тока. Выход коммутатора 3 соединен с цепью питания порогового элемента 2. Входы к л 104 ей 4 и 5 соединены с выходр.м порогового элемента 2, а их выходы связаны с двумя выходами датчи ка. Управляющие входы коммутатора 3 и ключей 4 и . 5 присоединены к выходу того же генератора переменного напряжения прямоугольной формы. Датчик работает следующим образом Сигнал 3с пропорциональный контролируемому току сети постоянного тока, управляет магнитным усилителем 1, при этом на его выходе возникает периодический сигнал с частотой, рав ной частоте генератора переменного напряжения прямоугольной формы, питающего цепь возбуждения магнитного ч усилителя. Параметры этого сигнала, например длительность полупериода, зависят от значения контролируемого постоянного тока. Сигнал с выхода магнитного усилителя 1 поступает на вход порогового элемента 2, который на своем выходе формирует импульсные сигналы прямоугольной Формы, пов торяющиеся с той же частотой генератора переменного напряжения, питающего цепь возбуждения магнитного усилителя 1, причем длительность импульсов пропорциональна значению контролируемого постоянного тока, а амплитуда зависит от значения напряжения в цепи питания порогового элемента 2. Коммутатор 3, управляющий напряжением, поступающим с выхода указанного генератора переменного напряжения, через каждые полуперйоды поочерёдно подключает цепк питания порогового элемента 2 либо к источнику б напряжения постоянного тока, либо к контролируемой сети постоянного тока. Соответственно переключению коммутатора 3 под действием напряжения того же генератора переменного напряжения поочередно, в противоположные его полупериоды, открываются и ключи 4 и 5. В результате этого на выходе порогового элемента 2 в один полупериод напряжения генератора переменного напряжения формируется прямоугольный импульс с постоянной амплитудой , равной напряжению источника б постоянного тока, и дли т ел is н остью, пропорциональной значению контролируемого постоянного тока, а в другой полупериод - голь вый импульс, длительность которого пропорГ1иональна значению контролируемого постоянного тока, амплитуда пропорциональна напряжению контролируемой сети постоянного тока, а площадь мощности, потребляемой в цепи контролируемого тока. С помощью ключей 4 и 5 указанные импульсы раздельно поступают на два выхода датчика. Таким образом, датчик позволяет . получить более полную информацию о параметрах режима сети постоянного тока, так как обеспечивает формирование сигналов, связанных как со значением контролируемого тока, так и напряжением и мощностью сети постоянного тока. Использование датчика позволяет повысить надежность работы устройств аварийного управления.сетей постоянного тока, а также снизить габари- Tbi и объем измерительных преобразователей в устройствах аварийного управления. Формула изобретения . Датчик постоянного тока, содержащий однотактный магнитный усилитель с самонасыщением,, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки которых включены в цепь контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к генератору переменного напряжения прямоугольной формы, и пороговый элемент, вход которого соединен с выходом магнитного усилителя, а цепь питания связэна с источником напряжения постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены коммутатор и два ключа, причем один вход коммутатора связан с конгролируемой сетью постоянного тока, другой его вход присоединен к источнику напряжения постоянного тока, выход соединен с цепью питания порогового элемента, входы ключей присоединень к выходу порогового элемента, выходы ,ключей раздельно

связаны с выходами датчикага управляющие входы коммутатора и ключей .подключены к генератору переменного напряжения лрямоу голь ной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М.,:1974, с. 310-311, рис. 8.4.

2.Авторское свидетельство СССР 277065, кл. G 01 R 19/20, 1969 (прототип).