Датчик постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК G01R19/20 

Ur

1с

J

:п ел

З(РС)

ДАТЧИК ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий однотактный магнитный усилитель с самонасьпцением, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки которых соединены с клеммами для подключения контрдлируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к генератору переменного напряжения прямоугольной формы, и пороговый элемент, имеющий цепь питания, вход которого подключен к выходу магнитного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности информации, дополнительно введен ограничитель напряжения, вход которого подключен к выходу порогового элемента, цепь питания порогового элемента непосредственно соединена с клеммами для подключения контролируемого напряжения, а выход порогового элемента и выход ограничителя напряжения раздельно присоединены к выходам (Л датчика.

иг.1 Изобретение относился к электрои мерительной технике, и может быть использовано .для контроля тока и мощности цепей постоянного тока в составе устройств защиты от коротки замыканий и перегрузок. Известе: датчик постоянного тока содержащий однотактньй магнитный ус литель с самонасыщением, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки которых включены в цепи контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к источ нику переменного напряжения прямоугольной формы, и пороговый элемент подключенный к выходу магнитного усилителя ГЛ . .Однако известный датчик имеет ограниченные функциональные возможности, так как позволяет контролировать лишь величину постоянного тока. Наибояее близким по технической сущности к изобретению является дат чик постоянного тока, содержащий . однотактньй магнитный усилитель, выполненный на двух магнитопроводах измерительные обмотки которых соединены с клеммами для подключения контролируемого тока, обмотки возб дения присоединены к генератору пе ременного напряжения, пороговый элемент, вход которого соединен с выходом магнитного усилителя, коммутатор и два ключа, причем один вход коммутатора связан с клеммами для подключения контролируемого то другой его вход присоединен к источ нику напряжения постоянного тока, выход соединен с цепью питания поро гового элемента, входы ключей присоединены к выходу порогового элемента, выходы ключей раздельно свя заны с выходами датчика, а управля лще входы коммутатора и ключей под ключены к генератору переменного напряжения прямоугольной формы 2| I Однако известньй датчик характеризуется недостаточными надежностью, вследсфвиё сложности схемы датчика и достоверностью информаци обусловленной тем, что контроль величины тока и мощности производи ся не одновременно, а поочередно. Цель изобретения - повьппение достоверности информации и надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в датчик постоянного тока, содержащий однотактный магнитный усилитель с самонасыщением, выполненный на двух магнитопроводах, измерительные обмотки которых соединены с клеммами для подключения контролируемого тока, обмотки возбуждения присоединены к генератору переменного напряжения прямоугольной формы, и пороговый элемент, имеющий цепь питания, вход которого подключен к выходу магнитного усилителя, дополнительно введен ограничитель напряжения, вход которого подключен к выходу порогового элемента, цепь питания порогового элемента непосредственно соединена с клеммами для подключения контролируемого напряжения, а выход порогового элемента и выход ограничителя напряжения раздельно присоединены к выходам датчика. На фиг. 1 изображена блок-схема датчика постоянного тока; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу. I Датчик содержит (фиг. 1) одно- , тактный магнитньй усилитель 1 с самонасыщением, вьтолненньй на двух магнитопроводах с размещенными на них измерительными обмотками и обмотками возбуждения- (не показано), генератор 2 переменного напряжения прямоугольной формЫ, пороговьй элемент 3, вход которого подключен к выходу магнитного усилителя 1, и ограничитель 4 напряжения, связанный СБОИМ входом с выходом порогового элемента 3. Вход магнитного усилителя 1, образованный измерительными обмотками, соединен с клеммами для подключения контролируемого тока 1. , например, с помощью шунта. Цепь возбуждения магнитного усилителя 1, в свою очередь образованнаяобмотками возбуждения, питается от генератора 2 переменного напряжения прямоугольной формы. Питание порогового элемента 3 осуществляется непосредствейно от контролируемой сети постоянного тока с напряжением с Датчик имеет два выхода, один из которых образован выходом порогового элемента 3, а второй - выходом ограничителя 4 напряжения. .3 Датчик работает следующим образ Сигнал, пропорциональный величи измеряемого постоянного тока, упра ляет работой .магнитного усилителя при этом на его выходе возникает Периодический сигнал с частотой, равной частоте генератора 2 переме ного напряжения прямоугольной форм питающего обмотки возбуждения магнитного усилителя 1. Параметры это го сигнала, например длительность полупериода, зависят от значения контролируемого постоянного тока (; . Сигнал с выхода магнитног усилителя 1, имеющий форму прямоугольных импульсов, поступает на вход порогового элемента 3, при этом на его выходе формируется периодический импульсный сигнал прямоугольной формы, причем длительность импульсов пропорциональна ве личине контролируемого постоянного тока Ij , а их амплитуда зависит от напряжения контролируемой сети Uj (фиг. 2). Площадь импульсов на выходе порогового элемента 3 однозначно определяется произведен ем величины контролируемого тока 1р. и напряжения U контролируемо сети, т.е. мощностью постоянного тока вконтролируемой сети. Одно З(РС}

) 554 временно на выходе ограничителя 4 напряжения формируется периодический импульсный сигнал прямоугольной формы с постоянной амплитудой. При этом длительность импульсЬв на выходе ограничителя 4 напряжения равна длительности импульсов на выходе порогового элемента 3, а его площадь однозначно определяется величиной контролируемого постоянного тока I. . Таким образом, предлагаемый датчик постоянного тока позволяет одновременно получать информацию о величине тока и мощности контролируемой сети постоянного тока, что повышает ее достоверность и полноту. Датчик имеет и повышенную надежность, обусловленную исключением дополнительных коммутационных элементов, что В-свою очередь позволяет повысить надежность устройств аварийного отключения в контролируемой сети постоянного тока и снизить ущерб от возможных аварий в ней. Кроме того, использование данного датчика позволяет сократить общие габариты и объем аппаратуры устройств аварийн($го управления в сети постоянного тока.