Измеритель постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 G01R19/20 

фиг.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано преимущественно для измерения больших токов с помощью преобразователей постоянного тока с уравновещиванием магнитодвижущей силы (МДС) измеряемого тока МДС компенсирующего тока.

Цель изобретения - повышение точности измерения тока за счет выполнения плеч делителя тока в виде измерительных преобразователей постоянного тока, взаимосвязанных с помощью дополнительных обмоток.

На фиг. 1 изображена функциональная схема измерителя постоянного тока; на фиг. 2 - пример вьшо.тнения измерителя постоянного тока на базе преобразователей постоянного тока с уравновешиванием МДС измеряемого тока МДС компенсируюш.его тока.

Измеритель постоянного тока содержит первый и второй измерительные преобразователи 1 и 2 постоянного тока, в которые введены соответственно первая и вторая дополнительные обмотки 3 и 4, кроме того, измеритель содержит дроссель 5, измерительный прибор 6, первую и вторую входные клеммы 7 и 8.

Первый выход первого измерительного преобразователя 1 постоянного тока через дополнительную обмотку 4 второго измерительного преобразователя 2 постоянного то- |ка подключен к первому входу последнего |и к первой входной клемме 7 устройства, а Второй вход второго измерительного преоб- разователя 2 постоянного тока соединен с Iвторой входной клеммой 8 и через дроссель 15 - с вторым входом первого измерительного преобразователя 1 постоянного тока, пер- |вый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам измерительного прибора 6, а первый и второй выходы второго измерительного преобразователя 2 постоянного тока соединены соответственно с вторым и первым выводами первой дополнительной обмотки 3 первого измерительного преобразователя 1 постоянного тока.

Каждый измерительный преобразователь 1 (2) постоянного тока может быть выполнен, например, в виде преобразователя постоянного тока с уравновешиванием МДС измеряемого тока МДС компенсирующего тока В этом случае каждый измерительный преобразователь 1 (2) содержит магнито- проводы 9 и 10 (11 и 12), измерительную обмотку 13 (14), компенсационную обмотку 15 (16) обмотку 17 (18) возбуждения, генератор 19 (20) возбуждения, разрядный резистор 21 (22), усилитель 23 (24) переменного тока, фазорасщепитель 25 (26), однополу- периодные пиковые детекторы 27 и 28 (29 и 30), сумматор 31 (32), усилитель 33 (34) постоянного тока.

0

5

0

5

0

5

Первый и второй выводы измерительной обмотки 13 (14) являются входами измерительного преобразователя 1 (2) постоянного тока, первый вывод компенсационной обмотки 15 (16) является первым выходом преобразователя I (2), второй выход которого соединен с общей щиной, а второй вывод компенсационной обмотки 15 (16) - с входом усилителя 23 (24) переменного тока, выходом усилителя 33 (34) постоянного тока и через разрядный резистор 21 (22) - с общей шиной, выход усилителя 23 (24) переменного тока соединен с входом фазорас- щепителя 25 (26), первый и второй выходы которого через первый и второй однополу- г ериодные пиковые детекторы 27 и 28 (29 и 30) подключены к соответствующим входам сумматора 31 (32), выход последнего соединен с входом усилителя 33 (34) постоянного тока. Первый и второй выводы обмотки 13 (26) подключены к соответствующим выходам генератора 19 (20) возбуждения. Все обмотки 3, 13, 15 и 17 (4, 14, 16 и 18) охватывают соответствующие магнитопро- воды 9 и 10 (11 и 12).

Измеритель постоянного тока работает следующим образом.

Измеряемый ток I, подводимый к входным клеммам 7 и 8 устройства, распределяется по двум ветвям: первая часть измеряемого тока, равная. (1 - К) I, протекает по измерительной обмотке 14 измерительного преобразователя 2 постоянного тока, а вторая часть, равная KI, через дополнительную обмотку 4 измерительного преобразователя 2 и дроссель 5 протекает по измерительной обмотке измерительного преобразователя 1 постоянного тока (К - коэффициент деления тока, определяемый соотношением входных сопротивлений ветвей делителя тока). Дроссель 5 служит для уменьшения взаимной связи преобразователей 1 и 2 на частоте генераторов 19 и 20 возбуждения.

Входной и выходной токи измерительного преобразователя 1 (2) постоянного тока связаны соотношением

IB Nlewx,

где N - коэффициент преобразования измерительного преобразователя 1 (2) постоянного тока.

Так как в дополнительной обмотке 3 (4) протекает ток и, МДС которого направлена навстречу МДС измерительной обмотки 13 (14), то можно записать

IBX IBX Nleu.

где IBX - приведенный к измерительной обмотке 13 (14) ток Ц. В дополнительной обмотке 4 с числом винтов протекает ток I, выходной ток Ц измерительного преобразователя 2 постоянного тока может быть определен как I, I(l-k-kW,/WK,,)/N,.,

где Nt - коэффициент преобразования преобразователя 2;

W - число витков измерительной обмотки 14 преобразователя 2. Выходной ток измерительного преобразователя 1 постоянного тока определяется как

I, (kl + ,,/W,)/N, где N, - коэффициент измерительного преобразователя 1 постоянного тока; Vni - число витков измерительной обмотки 13 преобразователя 1. Из последнего соотношения и при условии, что

W./Wt,, NV(,/W), Измеряемый ток I равен

I N.+W«,,,

т. е. величина измеряемого тока определяется умножением показателей измерительного прибора 6 на коэффициент N (1 + . /W,,,), определяемый конструктивными параметрами устройства.

Таким образом, в результате совместной работы двух измерительных преобразователей 1 и 2 выходной ток Ii измерительного преобразователя 1 постоянного тока является точной мерой измеряемого тока I, а следовательно, погрешность преобразования определяется величиной погрешности одиночного преобразователя I (2).

Формула изобретения

1. Измеритель постоянного тока, содер- жаш,ий делитель тока, первая ветвь которого образована первым измерительным преобразователем постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения тока, введены дроссель и измерительный прибор, а вторая ветвь делителя тока выполнена в виде второго измерительного преобразователя постоянного тока, кроме того, в каждый измерительный феобразователь постоянного тока введена дополнительная обмотка, при этом первый вход первого измерительного преобразователя постоянного тока через дополнительную обмотку второго измерительного преобразователя постоянного тока подключен

к первому входу упомянутого преобразователя и первой входной клемме устройства, а второй выход второго измерительного преобразователя постоянного тока подключен

к второй входной клемме устройства и через дроссель - к второму входу первого измерительного преобразователя постоянного тока, первый и второй выходы последнего соединены с соответствующими входами изQ мерительного прибора, а первый и второй выходы второго измерительного преобразователя постоянного тока соединены соответственно с вторым и первым выводами дополнительной обмотки первого измерительного преобразователя постоянного тока.

5 2. Измеритель по п. 1, отличающийся , что измерительные преобразователи постоянного тока выполнены в виде преобразователей постоянного тока с уравновешиванием магнитодвижущей силы измеряемого типа

Q магнитодвижущей силой компенсирующего тока, которые содержат каждый первый и второй магнитопроводы, обмотку возбуждения, компенсационную обмотку и измерительную обмотку, генератор возбуждения, усилитель переменного тока, усилитель постоянного тока, разрядный резистор, фазо- расщепитель, два однополупериодных пиковых детектора и сумматор, при этом первый вывод компенсационной обмотки является выходом измерительного преобразователя

0 постоянного тока, а второй вывод компенсационной обмотки соединен с входом усилителя переменного тока, выходом усилителя постоянного тока и через разрядный резистор - с общей шиной, выход усилителя переменного тока соединен с входом фазо5 расщепителя, первый и второй выходы последнего через соответственно первый и второй однополупериодные пиковые детекторы подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с входом

усилителя постоянного тока, первый и второй выводы об.мотки возбуждения соединены с соответствующими входами генератора возбуждения, а первый и второй выводы измерительной обмотки являются входами измерительного преобразователя постоянного тока.

5

l иг.2

Изобретение может быть использовано преимущественно для измерения больших токов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Измеритель постоянного тока содержит измерительные преобразователи (П) I и 2 и входные клеммы 7 и 8. Введение дросселя 5, измерительного прибора 6 и образование новых функциональных связей позволяет погрешности преобразования определяться величиной погрешности одиночного П 1 (2), т. к. в результате совместной работы П 1 и 2 выходной ток 1 П 1 постоянного тока является точной мерой измеряемого тока I. В описании приведен пример реализации П 1 (2). 1 з. п. ф-лы, 2 ил. с ю (Л со 00 О) со кэ