БЕСКОНТАКТНБ1Й ДАТЧИК ТОКА Советский патент 1969 года по МПК G01R19/00 

Известные бесконтактные датчики тока малочувствительны, подвержены влиянию в«ешних магнитных полей и показания их зависят от взаимного расположения датчика и шины с измеряемым током.

Предлагаемый датчик отличается тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, он выполнен в виде герметичного кольцевого баллона, внутри которого размеш,ены катод и четное количество анодов .по одну или обе стороны от катода на одинаковом расстоянии от него. Охватывающие шину и расположенные коаксиально катод и аноды представляют собой цилиндрические кольца, изолированные друг от друга. С щелью устранения экранируюшего действия электродов катод и аноды выполнены в виде дисков, плоскости которых перпендикулярны к оси шины с измеряемым таком.

Предлагаемый датчик показан на ч ертежах.

Герметичный кольцевой баллон / надет на шину 2 с измеряемым током. В баллоне создан вакуум или он заполнен инертным газом. Внутри баллона .размещены электроды с собственными выводами на внешнюю поверхность баллона.

На фиг. 1 приведена разновидность датчика, у которой катод 3 и аноды 4 н 5 выполнены в виде цилиндрических колец, изолированных друг от друга и расположенных коаксиально.

Аноды из немагнитного материала заходят один за другой, что предотвращает попадание электродов на баллона.

На фиг. 2 показана другая конструкция датчика. Здесь для устранения экранирующего действия электродов катод 3 и аноды 4 и 5 вьгполнены в виде дисков, нлоскост которых перпендикулярны iK оси шины с измеряемым током. Когда по шине протекает из1меряемый ток, вокруг нее создается пропорциональное току магнитное поле, вектор напряженности которого направлен .перпендикулярно вектору электричсч кого поля между катодом и анодами. Электроны, вылетающие из 1катода, в этом случае движутся в скрещенных магнитном и электрическом полях. Под действием :возникающей силы электроны отклоняются и электронный поток смещается по поверхности гнодов. Таким образам, в цепи анодов текут разные токи, по величине которых можно судить о величине измеряемого тока.

Анодные токи можно измерять по мостовой схеме, представленной на фиг. 3. Два плеча моста составляют промежутки катод-аноды датчика, а в двух включены активные сопротивления RI и Ro. В измерительную диагональ включается сопротивлен 1е , .падение :напряжения с которого снимается на осциллограф или другой из:мерительный прибор.

Благодаря тому, что вокруг шины с измеряемым током Находится катод, а следовательно, и сплошной электронный поток, величина выходного напряжения датчика ие зависит от взаимного расположения датчика и шияы с током.

Круговая си:мметрия датчика суш,ественйо уменьшает влияние ввеш-них магнитных полей, так как электроны, эм-итируемые с диаметрально противоположных сторон .катода, под воздействием внешнего л-гагнитного ноля будут отклоняться «а одинаковую величину в разные стороны.

Предмет изобретения

1. Бесконтактный датчик тока, обхватываюший шину с измеряемым током и использующий взаимодействие магнитного ноля измеряемого тока с электронным .потоком, отличающийся тем, что, с .целью повышения надеж.ноС1И и точности измерений, он выполнен в -виде герметичного кольцевого баллона, внутри которого размеш,ены катод и четное количество анодов, причем аноды равноотстоят от катода и расположены по одну или обе стороны от него.

2.Датчик ио п. 1, отличающийся тем, что обхватывающие шину и расположенные коаксиально катод и аноды выполнены ,в виде цилиндрических колец, изолированных друг от друга.

3.Датчи1К по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения экранирующего действия

электродов, катод и аноды выполнены в -виде дисков, плоскости которых :перпендикуляр.ны К оси шины .с измеряемым током.

иг t

О

ff /jfffj У

Q-1/a

иг.З