Клещи для измерения больших постоянных токов Советский патент 1961 года по МПК G01R1/22 G01R31/00 

Клещи для измерения больших постоянных токов в проводниках известны. Но они имеют ряд недостатков: измерение ими силы тока возможно лишь в момент замыкания или размыкания клеш.ей, т. е. они непригодны для непрерывного измерения тока, кроме того, измерителем в них служит флюксметр, т. е. баллистический стрелочный прибор, обладающий большой инерционностью и высокой стоимостью.

Предлагаемые клещи не имеют этих недостатков. В них используется эффект Холла в полупроводниках, что позволяет измерять истинное значение тока без размыкания и замыкания клещей в течение всего времени, пока токопровод охвачен ярмом прибора. Кроме того, для измерения силы тока не требуется флюксметр, что упрощает прибор и облегчает пользование им. С целью усиления магнитной индукции можно применять контур из магнитомягкого материала с болыиим числом воздушных зазоров, обеспечивающих прямолинейность щкалы прибора.

На фиг. 1 изображены клещи. Они состоят из двух рукояток 7, измерительного прибора 2 типа М-24 и измерительного контура (ярма) 3, выполненного из мягкого ферромагнитного материала. По окрул ности ярма равномерно расположены одинаковые воздушные зазоры (от 100 до 300), размером порядка iO -10 мл{., в которых на равном расстоянии друг от друга распололсены 5-8 штук датчиков э.д.с. Холла (полупроводниковые приборы, выполненные из германия р 22 ом.см.). Прибор им-еет слетующие данные: напряжение цепи возбуждения 3,3 в (от батарейки КБС-Л-0,50), ток возбул 1ения всех датчиков 16,5 ма, измерительный прибор М-24 класса 0,1 X00 мка с внутренним сопротивлением 690 ом. Диаметр ярма 20 см, диаметр защитного кольца, выполненного из диэлектрика, равняется 15 см, что позволяет охватывать щины, расчитанные на ток до 10 ка.

№ 140903- 2 На фиг. 2 показана электрическая схема измерительных клещей. Здесь RI, RZ, RZ, RA - сопротивления, обеспечивающие одинаковый потенциал всех электродов Холла и включенные последовательно с датчаками; Д реостат, устанавливающий фиксированное напряжение; П2 - делитель напряжения, служащий для коррекции прибора при включeннd f тoкet возбуждения; Ki - кнопка включения питания; KS -кнопка дкдючения . измерителя; ДС - добавочное сопротивление; ТК.С - тбрмбкомЪенсирующее сопротивление 580 ом. Оно выполнено из герм9Ц1 я-. (р -И84 ом.см.).

Потенциалы всех электродов Холла, при отсутствии магнитного поля, на всех датчиках должны быть одинаковыми, что осуществляется включением сопротивлений i - . Датчики Холла соединены параллельно и среднее значение их напряжения будет всегда пропорционально измеряемому току. На этом принципе и основывается работа измерительных клещей.

Данные клещи дают возможность измерять больщие постоянные токи силой до 10000 а с погрешностью, не превышающей 2,5%.

Предмет изобретения

1.Клещи для измерения больших постоянных токов, отличающиеся тем, что, с целью измерения значения тока без разрыва и замыкания цепи в течение длительного времени, применено п датчиков Холла, равномерно распределенных в воздушных зазорах по контуру клещей и соединенных параллельно так что среднее значение напряжения Холла пропорционально измеряемому току, при выполнении закона полного тока с заданной точностью.

2.Клещи по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью усиления магнитной индукции, применен контур из магнитомягкого материала с большим числом воздушных зазоров, обеспечивающих прямолинейность шкалы прибора.