Токосъемник Веселова Советский патент 1993 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизме- рёниям и может быть использовано для из- мерения электромагнитных помех, распространяющихся в проводах бесконтактным образом.

Цель изобретения - расширения частотного диапазона измерений.

На фиг. 1-3 изображен предлагаемый токосъемник.

Токосъемник содержит тороидальный каркас 1, выполненный, например, из полистирола, вокруг которого намотана измерительная обмотка в виде проводника 3 с изолятором 4, каждый виток которой помещен в металлический экран 5, выполненный в виде трубчатого проводника 6 с отверстиями 7 связи, нагрузочные резисторы 8 и 9 соединены с наружным коаксиальным проводником 6 измерительной обмотки 2 и с самой измерительной обмоткой 2.

Диаметр d Проводника 3 и диаметр D изолятора 4 подобраны таким образом, чтобы при наличии экрана 5 в виде трубчатого проводника 6 с отверстиями связи 7, волновое сопротивление измерительной обмотки 2 было близко к сопротивлению нагрузочных резисторов 8 и 9. Конструктивно токосьемник выполнен в виде двух симметричных частей (соединение условно не показано), каждая часть которого представляет собой половину тороидального каркаса 1, вокруг которого намотана измерительная обмотка 2, помещенная в трубчатый проводник 6 с отверстиями связи 7, расположенный коаксиально измерительной обмотке 2.

Токосъемник работает следующим образом.

При охвате токосъемником испытуемого провода (источника помех) магнитный поток, создаваемый этим проводом, достигает токосъемника, проходит через отверстия связи 7 в трубчатом проводнике 6 и, пересекая сечения витков, индуцирует в обмотке 2 напряжение, прикладываемое к резисторам 8 и 9 и передаваемое с любого . из них к измерителю радиопомех. Поскольку для наведенного напряжения в обмотке 2 существует режим бегущей волны, получаемый в силу равенства волнового сопротивления обмотки 2 и нагрузочных резисторов 8 и 9, получим минимальное затухание сигнала и отсутствие резонансных явлений, что

со

с

00

XI о ю ю

позволит расширить частотный диапазон измерений.

Погрешность измерений определяется величиной рассогласования волновых сопротивлений обмотки 2 токосъемника и стандартного коаксиального кабеля, при помощи которого происходит подключение обмотки токосъемника к измерительному прибору.

Как видно на фиг.З, обмотка 2 представляет собой коаксиальную линию, включающую проводник 3, изолятор и экран 5 с отверстиями связи 7, каждое из которых ограничено углом в.

Вблновое сопротивление подобной линии в зависимости от изменений угла #рас- крыва отверстия связи 7 будет изменяться незначительно. Так для углов $, лежащих в пределах 0 + 60°, волновое сопротивление коаксиальной линии со стандартным значением 50 Ом изменяется от 50 до 51 , 92 Ом, что подтверждается комограммами, приведенными в книге Ганстона М.А.Р. Справочник по волновым сопротивлениям фидерных линий СВЧ.-М.: Связь, 1976, с.107, табл.5.1. Таким образом, при исполь0

5

0

5

зования для связи с измерительным прибором кабеля типа РК-50 с волновым сопротивлением 50 Ом погрешность измерений будет пренебрежимо мала,

Формула изобретения Токосъемник, содержащий измерительную обмотку на тороидальном каркасе и экран, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, он снабжен двумя нагрузочными резисторами, экран выполнен в виде трубчатого проводника с отверстиями связи, расположенными ко- аксиально измерительной обмотке, причем центры отверстий связи размещены на внутренней образующей трубчатого проводника, при этом первые выводы нагрузочных резисторов подключены к выводам измерительной обмотки, вторые выводы нагрузочных резисторов соединены с наружным коаксиальным проводником измерительной обмотки, и сопротивление нагрузочного резистора выбирается равным волновому сопротивлению коаксиального кабеля, образованного измерительной обмотки и трубчатым проводником.

Фаг.З

Сущность изобретения: токосъемник содержит тороидальный сердечник с обмоткой, помещенный в металлический экран с щелью. Обмотка выполнена в виде коаксиальных проводника и изолятора, а коаксиальный экран - с отверстиями связи. Концевые витки обмотки электрически соединены с экраном посредством нагрузочных резисторов, сопротивление которых равно новому сопротивлению обмотки. 3 ил.