ГАЛЬВАНОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЬНЫХ ТОКОВ Советский патент 1974 года по МПК G01R15/00 G01R19/15 G01R33/95 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного измерения сильных постоянных я ЩМЛуЛЬСНЫХ TOiKOB.

Известные гальваномагнитные устройства для бесконтактного измерения сильных тоКОБ, содержащие цилиндрический каркас, охватывающий проводник с конт1ролируемым током, с расположенными по его окружности датчиками Холла, отличаются сложной схемой измерения, требующей тщательного подбора идентичных датчиков.

Для упрощения предлагаемого устройства в нем чувствительный элемент выполнен в виде ленты, зигзагообразно уложенной в щелевидные пазы каркаса, расположенные по образующим цилиндра в плоскостях, проходящих через его геометрическую ось.

На фиг. 1 представлено описываемое устройство; на фиг. 2 - поперечный разрез устройства, помещенного в однородное магнитное поле, где 1 - чувствительный элемент, 2 - каркас, 3 - проводник контролируемого тока, 4-7 - отдельные участки датчика.

По принципу действия устройство является магниторезистором специальной конструкции. При лротекаиии тока через проводник 3, охваченный описанным выше магниторезистивным устройством, возникает магнитное поле, изменяющее сопротивление ленты, которое и измеряется любым из известных Методов. При смещении измеряемого тока от оси цилиндра одни участки ленты попадают в более сильное поле, противоположные - в более слабое; сопротивление первых участков увеличивается, вторых - уменьшается, в результате чего общее сопротивление ленты остается практически неизменным. Таким образом устройство оказывается нечувствительным к перемещению проводника с измеряемым током по отнощению к чувствительному элементу.

Специальная конструкция магниторезистивного чувствительного элемента в виде ленты обеспечивает также независимость точности измерения от действия внешнего магнитного поля помех.

Ленточный чувствительный элемент является датчиком направленного действия. Он имеет максимальную чувствительность к составляющей вектора напряженности поля, перпендикулярной к плоскости ленты Hs Hcosa, где а - угол между направлением вектора Я и нормалью к плоскости ленты. В таком случае датчик малочувствителен к внещнему полю noiMex Явн- Для пояснения этого рассмотрим фиг. 2. На каждый участок ленты воздействует измеряемое циркулярное поле Яц и составляющая внешнего поля Яп ЯвнС05а. Суммарное поле на каждом участке будет

s Яц+ЯвнСОза. На участке 4 внешнее

поле направлено параллельно и согласно полю Яд, т. е. угол и Я1 Яц+Явн. На участке 5 угол и Я2 Яц-Явн- На участке 6 угол , и внешнее -ноле воздействия не оказывает. На всех участках по линии 4-7-6 нормальная составляющая внешнего поля складывается с измеряемым полем, а на всех участках по линии 4-5-6 - вычитается. Очевидно, что при суммировании по всему контуру влияние внешнего поля помех взаимокомпенсируется. Поскольку лента не образует витков, то наводимая э.д.с. при изменении во времени контролируемого тока будет равна нулю. Естественно, что сопротивление

ленты при этом будет изменяться в зависимости от измеряемого тока.

Предмет изобретения

Гальваномагнитное устройство для бесконтактного измерения сильных таков, содержащее цилиндрический каркас, чувствительный элемент из материала с высокой подвижностью носителей заряда и регистрирующую схему, отличаюЩееся тем, что, с целью упрощения, чувствительный элемент выполнен в виде ленты, зигзагообразно уложенной в щелевидные лазы каркаса, расположенные по образующим цилиндра в плоскостях, проходящих через его геометрическую ось.