Измеритель больших постоянных токов Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при безразрывном контроле постоянных токов значительной величины, например, в цветной металлургии и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем снижения мультипликтивной составляклцей по грешноети.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого измерителя больших постоянных токов.

Устройство содержит генератор 1 стабильной частоты, эталонный шунт 2 с сопротивлением R, фильтр 3, коммутатор 4, преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное, состоящий из последовательно включенных избирательного усилителя 6 и фазо- чувствительного выпрямителя 7,коммутатор 8, вычислительный блок 9 (с входным аналого-цифровымпреобразователем), регистрирукнций прибор 10 и блок 11 управления. Позицией 12 на схеме обозначен участок токопро- вода с измеряемым током, имекщий сопротивление 1Ц,, а позициями 1 3, 14 и 15, 16 - соответственно токовые ипотенциальные зажимы данного участка.Выход генератора 1 стабильной частоты че- , рез эталонный шунт 2 подключен к токовым зажимам 13 и 14 участка 12 токопровода с измеряемым током. Вход фильтра 3 и один из сигнальных входов коммутатора 4 соединены с потенциальными зажимами 15 и 16. Другой сигнальный вход коммутатора 4 подключен к выводам эталонного шунта 2, а выход - к входу преобразователя 5 переменного напряжения в постоянное (к входу избирательного усилителя 6) Сигнальные входы коммутатора 8 соединены с выходами преобразователя 5 переменного напряжения в постоянное (фазочувствительного выпрямителя 7) и фильтра 3, а выход - с входом вычислительного блока 9, включенного последовательно с регистрирующим прибором 10. Опорный вход фазочувствительного выпрямителя 7 соединен с выходом генератора 1 стабильной частоты.

Выходыблока 11 управления подключены купр1авляющим входам коммутаторов 4и 8 и вычислительного блока 9.

Измеритель работает в три такта. При функционировании генератора 1 в его выходной цепи течет ток, которьй создает падение напряжения на участке 12 токопровода и на эталонно шунте 2. Блок П управления во время первого такта подключает через коммутатор 4 вход избирательного усилителя 6 к.выходу эталонного шунта 2. Падение напряжения U на эталонном шунте 2, вызванное током генератора 1, поступает на вход избирательного усилителя 6, усиливается и далее преобразуется фазочувствительным выпрямителем 7 в постоянное напряжение На время первого такта блок 11 управления через коммутатор 8 подключает вход вычислительного блока 9 к выходу фазочувствительного выпрямителя 7. В вычислительном блоке 9 входное постоянное напряжение преобразуется в цифровой код и запоминается. Значение этого напряжения можно представить выражением

и, KUu, К 3 ЕШ (I) где К - коэффициент преобразования измерительного тракта;

3 ток генератора 1.

На время второго такта блок I1 управления с помощью коммутатора 4 подключает вход избирательного уси- лителЯ; 6 к участку 12 токопровода. Падение напряжениядU на участке 12 токопровода измеряется посредством того же измерительного тракта: коммутатор 4 - избирательный уснпитель

6- фазочувствительный выпрямитель

7- коммутатор 8 - вычислительный блок 9 и также запоминается. Для значения, измеренного в данном такте напряжения, справедливо выражение

и KuU. . (2) I Во время третьего такта блок 11 управления с помощью коммутатора 8 подключает вход вычислительного блока 9 к выходу фильтра 3. Падение напряжения U на участке 12 токопро- вода, вызванное измеряемым током3 , через фильтр 3 и коммутатор 8 вводится в память вычислительного блока 9. По окончании третьего такта вычислительный блок 9 производит вычисление значения измеряемого тока I в соответствии с выражением

,-«.. (3)

Выражение (З) показывает, что коэффициент преобразования измеритель- 3I ного тракта и, следовательно, его . нестабильность не влияют на погрепгность показаний регистрирующего прибора 10, подключенного к выходу вычислительного блока 9. Таким образом, погрешность пред лагаемого измерителя определяется в основном погрешностью измерения падения напряжения на участке 12 токопровода, вызываемого измеряемым 4 током г и погрешностью используемого шунта 2,1 Поскольку названные погрешности на два-три порядка меньше погрешнос тей, используемых в известных блоках памяти падений напряжений, вызванных импульсным током, точность данного измерителя увеличиваете более чем на один порядок.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ, содержащий генератор стабильной частоты, выход которого через эталонный шунт подключен к токовым зажимам токопровода с измеряемым током, фильтр, вход которого соединен с потенциальными зажимами последнего, преобразователь пе-. ременного напряжения в постоянное, последовательно включенные вычислительный блок и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что. с целью повыщения точности измерения, в него введены два коммутатора и блок управления, причем сигнальные входы первого коммутатора подключены к выводам эталонного шунта и потенциальным зажимам токопровода с измеряемым током, а выход - к входу преобразователя переменного напряжения в постоянное, сигнальные входы второго коммутатора соединены с выходами преобразователя переменного напряжения в постоянное и фильтра, а выход - с входом вычислительного блока, выходы блока управления подключены к управс ляющим входам коммутаторов и вычис лительного блока. (Л 2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что преобразователь переменного напряжения в постоянное состоит из последовательно включенных избирательного усилителя и фазочувствительного выпрямителя., опорный вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты.