Устройство для измерения тока Советский патент 1989 года по МПК G01R19/00 H01F38/30 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения больших переменных и(или) постоянных токов„

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения автоматической компенсации погрешностей, вносимых непостоянством коэффициента деления делителя тока, образованного шунтом и первичной обмоткой основного измерительного преобразователя тока.

На чертеже приведена электрическая схема устройства..

Устройство содержит входной зажим 1, к которому подключены одними выводами проводник

представляющий собой шунт5 и проводник 3s основной измеритгльныа преобразователь (ИПТ) 4 тока, дополнительньй измерительный преобразователь (ИПТ) 5 тока, су л«атор 6, нагрузку 7, подключенную к выходу сумматора 6, и входной зажим 8.

Основной ИПТ 4 содггзжкт магнятопровод 8, на котором размещены сигнальная обмотка 9 и обмотка 10 обратной связи, и усилитель 1I, вход которого соединен с сигнальной обмоткой 9, а выход через обмотку 10 обратной связи связан с первым входом сумматора 6. Основной ИПТ 4 имеет таюке nepBi-i4H3iio обмотку 12, образованную проводником 3.

Дополнительный ИЛТ 5 содержит маг нятопровод 13, на котором размещены сигнальная обмотка 14 и обмотка 5 обратной связи, и усилитель 6, вход которого соединен с сигнальной обмоткой 14, а выход чйрез обмотку 15 обратной связи связан с входом сумматора 6. Дополнительный ИПТ 5 имеет таюхе первулз первичную обмот- ку 17 5 включенную последовательно с проводником 2 и образованную его частью, охватывающей магкитопровод 13, и вторую первичную обмотку 18, соединенную последовательно с первич- ной обмоткой 12 основной ИПТ 4, Свободные выводы первичных обмоток 7 и 18 дополнительного ИПТ 5 соеди- негхы с входным зaжимo f 8.

ПроБодкик 2, включая его часть, являющуюся первой первичной обмоткой 17 дополнительного ИПТ 5, и проводник 3 посредством которого выполнены первичная обмотка 12 основного ШТГ 4 и вторая первичная обмот- ка 18 дополнительного ЮТТ 5, совместно образзтот соответственно первую и вторую ветви делителя тока, имею- Щ1-Ж суммарные сопротивления г я г соответственно. На чертеже указан- кые сопротивления г и г условно показаны в виде резисторов 9 и 10, включенных последовательно в цепи проводкикоз 2 и 3 соответственно.

Устройство работает следующим об- разом.

Устройство включают последовательно в цепь контролируемого тока 1 входными 3 ажимами 1 и 8.

Предварительно соотношение чисел витков первой 17 и второй 18 первичных обмоток дополнительного ШТ 5 выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие

1-п,

iZi jja. i.

Пцом

(1)

где У. ,. коэффициенты преобразозания дополнительного

ИПТ 5 по первому и второму входам, образованным первой 17 и второй 18 ;1ервичнь1ми обмотками соответственно; номинальное значение коэффиц,иекта деления делителя тока

Значение коэффициентов К,, и К,. передачи сумматора 6 по первому и в второму входам выбирают из условия

п

ном

6 S-r

К

62

(2)

где К - коэффициент преобразования

основного ИПТ 4.

Измеряемый ток 1 в делителе тока разветвляется на два, один из которых - 1 протекает по проводнику 2, а другой l - по проводнику 3, причем

I,(l-n)I, и I, П 1

1

(3)

где п-

.11

г, +га

-1| 2

II

действительное значение коэффициента деления делителя тока; сопротивление первой и второй ветви делителя тока соответственно Ток I, поступает в первичную обмотку 12 ИПТ 4 и во вторую первичную обмотку 18 ИПТ 5, в первою первичную обмотку 17 которого поступает ток I,, Обмотки 17 и i8 ИПТ 5 включены встречно, поэтому выходной ток 1 ИПТ 5 пропорцион злен разности токов в этих обмотках

I

5, -, K

Учитывая условие (3), получим

,(-n)K5,-п1,Ки-iiKj J-1) IC -nJKj t-n

1

П

К

mtf

51

0

5

При равенстве действительного коэффициента п деления делителя тока номинальному значению , ток 1 на выходе ИПТ 5 равен нулю. Выходной ток Ig,, всего устройства в этом случае равен

(6)

I

1.- п К.

6 1, 4 61

8bis -ч- N

При отклонении действительного ко- эсМ)йциента деления делителя от номинального значения п,,., выходной ток устройства I gi,)x равен сумме сигналов,

1511694 ИПТ 4 и Ц.ОПОЛ- приыер

теля

по слеме суммируощего усили

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения : повышение точности измерения. Устройство содержит проводник 2, являющийся шунтом, и проводник 3, образующие делитель тока, основной измерительный преобразователь 4 тока, дополнительный измерительный преобразователь 5 тока, сумматор 6 и нагрузку 7. Преобразователь 4 тока имеет первичную обмотку 12, образованную проводником 3, а преобразователь 5 тока - первичную обмотку 17, образованную проводником 2, и первичную обмотку 18, образованную проводником 3, включенную встречно по отношению к первичной обмотке 17. Введение преобразователя 5 тока, указанное соединение первичных обмоток 12, 17 и 18 преобразователей 4 и 5 тока, а также суммирование их выходных сигналов с помощью дополнительно введенного сумматора 6 обеспечивает повышение точности измерения за счет автоматической компенсации погрешностей, обусловленных непостоянством значения коэффициента деления делителя тока. Устройство позволяет с большей точностью по сравнению с прототипом осуществлять измерение больших токов в переходных режимах, а также в более широком частотном диапазоне и в большем диапазоне температур окружающей среды. 1 ил.

Ы,Кб, ,,I,

Кб,-П- К4

ir -Kf/K,

...-.гТ

niDH4suK± Kii.Ki,:Ki2lj:n,,:K62

яом

где I. п-К.

. ток на выходе ИПТ 4, При выполнении условия (2)

Bbix

5t (,i

1, П,

Кл К (

ном H 61

Таким образом коэффициент К образования устройства в делом

к п

ном

61

и не зависит от значения действительного коэффициента п деления делителя тока. Это значительно уменьшает погрешность измерения, так как отклонение действительного коэффициента п деления делителя тока от номинального значения п

Hfl из-за неточности

изготовления и изменения температуры проводников 2 и 3, образующих делитель тока, изменения величины или частоты измеряемого тока, не приводит к изменению коэффициента К преобразования устройства, а погрешности, вносимые ИПТ 4, ИПТ 5 и сумматором 6, значительно меньше погрешности, вносимой делителем тока.

ИПТ 5, осуществляющий коррекцию выходного тока в зависимости от действительного значения коэффициента п деления делителя, работает при малых значениях суммарной магнитодвижущей силы, так как магнитные потоки, создаваемые токами в обмотках 17 и 18, приблизительно одинаковы и взаимно вычитаются. Это позволяет уменьшить сечение магнитопровода 13 и использовать маломощный усили тель 16.

Сумматор 6 может быть выполнен в виде трансформатора тока с обратной связью или по любой другой схеме, на(;1

FMITO

10

15

20

в виде традиционных элс;хтгс-мп::;- .-.ы.-; трансформаторов тока, если измеря™ емьш ток не ,;,, a тepиoдIfчecкoй и постоянной составлккщшч трансфор- 4аторо:-. лостоя.ч мого токЗо есл, TTS- меряемьп-г ток постоянный; з виде трансфсрматсроз тока с обратной свд зью к магнитнаi ri кодулятора яли трансформаторов тока с обратной связью и гальг с комагнктного датчика j-gr нитного пото;:а при нзмерекик переменных токов шкрокок частотнон апазоне при наличии постоянных составляющих

Предлагаемое устройс гзо позволяет с болыпей riD сразненко с прототипом точностью иь;;ерять большГ Ге тока в ге- раходных , в бол г:е широком диапазоне чзстот и 6сльше { диапазоне темп.ератур окружающей срельи

25

Форм у л а

обретения

Устройство для измерения TCK-HJ содержащее входные зажимы, основной

измерительный преобразователь тока,, шз нт и нагрузку5 причем первьй выЕо.с шунта и первый БЬШОД первичной об- мо гкк осков:-ого нзмернтел;ьнсго npeoS- разователя тока подключены к epsoi-ty

входному зажи1 1у, отличающееся тем,, что„ с целью поБЬ 1вения точлости измерения,, дополнительно введены сумматор, и дополнительньм iss- мерительный прьсбразовгте.пь I oxa, причем первые выводы первой и второй первичных обмоток дополнительного измерительного преобразователя то.с-. подключены соотзетственно к второму выводу шунта н RTOpoMif выводу перьичной

обмотки оснозкоп измерительного преобразователя тока 5 вторые выводы первой и второй первичных обметок дог;ол - ннтельного измерительного преобразова- тепя тока прксоег икекы к второмз входному зажим-у,- а выходы основного и дополнительного измерительных преобразователей тока соединены соответст-- векно с первым и вторым входами сумматора s к выходу которого подключена

нагрузка

чиИ