БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ТОКА Советский патент 1973 года по МПК G01R19/00 

1

Известные бесконтактные датчики тока, выполненные в виде герметичного кольцевого баллона, внутри которого размещены катод и четное количество анодов, изготовленных в виде дисков, нлоскости которых нернендикулярны оси Н1ИИЫ с измеряемым током, характеризуются невысокой надежностью и экоиомимностью, ограниченным диапазоиом измеряемых токов.

В предлагаемый датчик для повышения иадежности и экономичности введены четыре нотенциальиых электрода, ограничивающих разрядное нространство и размещенных иерпендикулярио плоскости катода и аиодов, расноложенных таким образом, что каждый анод размещен в отдельном разрядном iipoMOi VTKe, а катод является общим для этих промежутков, причем катод вьпюлнен безиакальным.

Кроме того, потенциальные электроды электрнческн соединеиы между собой крестнакрест, что иозволяет повысить чувствительность и номехозащищеииоеть ирибора.

1{ля устранения экранирующего эффекта потенциальиые электроды вынолнеиы из немагнитного материала.

Описываемое устройство (см. чертеж) состоит из кольевого баллопа /, заполненного газом при низком давлении. Внутри баллопа имеются один катод 2 и два анода 3, выполнеппые в виде кольцевых шайб. Катод изготовлен нз материала, н.меющего высокий коэффициент вторичной ноппой электронной эмиссии. Кроме того, имеются четыре кольцевых иотенциальных электрода 4, ограничивающих разрядиое пространство и предиазначе1П1ых дл. сиятия выходного напряжепня. С целью устранения экранирующего действия этих электродов на разрядное пространство, потенциальные электроды нзготовлены нз немагннтног,)

материала п заходят за аноды и катод, что предотвращает выпучивание положительиого столба разряда иа стенкн баллона.

Прн приложении между катодом и анодом напряжения выше потенциала зажнгания межлу ними загорается разряд. Причем геометрия разрядного иромежутка и давление газового паполнения выбраны таким образом, чтобы плазма положительного столба неноередственио соприкасалась с нотенциальнымн электрс;дами. Прн нротекании но токоведущей HIHHC измеряемого тока вокруг нее создается магнитное ноле, вектор напряженности которого панравлен перпенднкулярно вектору электрического поля reждy катодом п анодами. Таки.м

образом, исложительный столб разряда оказ1,1вается под воздействием скрещепных электрического и магиитного полей. В этом случае па нотенциальиых электродах появляется разностп

потенциалов, обусловленпая эффектом Холла

в газовом резряде п корелироваппая со значе3

нием измеряемого тока. По этой разности потенциалов, можно судить о измеряемом токе. Напряжение на потенциальных электрода.к и;- лгеряют при помощи осцил.чографа или доуго го нзлгернтельного прибора.

Веледствпе того, что шинм с пзме)яемы,. токо.м оказывается окруженно сплоншым плазменшзпг кольцом, выходное напряженно датчика не зависит от взапмноч) расположения датчика и шины с током.

Круговая симметрия датчика существенно уменьшает влияние внешних магнитных нолей, так как эти ноля воздействуют на диаметрально противоположные части нлазменного кольца таким образом, что холловский нотенциал на этих участках будет обратной нолярностн

Предмет изобретен н я

1. Бесконтактный датчик тока, выполненный в виде герметичного кольцевого баллона, внутри которого размещены катод и четное

4

количество анодов, изготовленных в виде дисков, нлоскости которых перненднкулярны оси Н1и:1ы с из.меряе.мым TOKOISI, отличающийся тем, что, с целью новышения надежности и экономичности, в него введены четыре потенциальных эле ;трода, ограннчивающих разрядное пространство и разобщенных нерпендикулярно нлоскости катода и анодов, расположенных таким образом, что каждый анод размещен в отдельном разрядном промежутке, а катод являетея общим для этих промежутков, нричем катод выполнен безнакальпым.

2.Датчик ио п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и noiMexoзащищепности, потенциальные электроды электрически соединены между собой креетliaKpecT.

3.Датчик ио п. 1, 2, отличающийся тед1, что, с целью устранепия экранирующего эффекта,

потспц;1альные электроды выполнены нз не.AiarHHTJioro материала.

J

J