Измерительный шунт для больших импульсных токов Советский патент 1976 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к мощной импульсной технике, а именно, к шунтам для измерения больших импульсных токов.

Известны конструкции петлевых и бифилярных шунтов. В таких шунтах приняты меры для уменьшения собственной индуктивности шунта, значительно возрастаюшей в сильноточных цепях.

Зажимы петли, образующей измерительный элемент, используются в качестве потенциальных. Эти шунты просты в изготовлении.

Недостатком известных шунтов является наведение в петле присоединения измерительного кабеля э.д. с., возникающей вследствие взаимоиндукции между петлей присоединения и контуром, по которому протекает измеряемый ток, что заметно искажает форму тока импульса.

Известны конструкции коаксиальных шунтов. Они не имеют указанного недостатка, так как петля присоединения не связана по магнитному потоку с контуром измеряемого тока. Но эти шунты конструктивно сложны, трудоемки в изготовлении. Кроме того, затруднен теплоотвод от измерительного сопротивления шунта.

Целью изобретения является улучшение переходной характеристики измерительного шунта. Для этого петля присоединения измерительной цепи расположена плоско-параллельно снаружи петли измерительного элемента с минимальным зазором между ними, при этом один конец петли присоединения измерительной цепи имеет контакт с нижней

частью петли измерительного элемента, а другой ее конец связан с наружной частью высокочастотного разъема, внутренний проводник которого имеет контакт с верхней частью петли измерительного элемента.

На фиг. 1, 2 и 3 показан предложенный шунт, варианты.

Измерительный элемент 1 шунта выполнен в виде плоско-параллельной петли из манганина (см. фиг. 1). Манганин выбран потому, что имеет малую величину коэффициента температурной стабилизации (для обеспечения температурной стабильности сопротивления измерительного элемента шунта) и надежный контакт с медными токоподводами

2. Толщина манганиновой ленты выбирается из условия малого влияния скин-эффекта на величину сопротивления измерительного элемента. Данная конструкция обеспечивает малую собственную индуктивность шунта.

Для исключения влияния электромагнитно-, го поля измеряемого тока на измерительный контур последний размещен снаружи петли измерительного элемента. Один конец петли присоединения 3 кабеля, выполненный из

медной фольги, припаивается к нижней части

петли измерительного элемента 1 шунта по линии А-А. Другой конец петли присоединения крепится к наружной части высокочастотного разъема. Внутренний штырь ВЧ-разъема припаян к верхней части петли измерительного элемента в точке В. За счет того, что поле измеряемого тока концентрируется внутри петли измерительного элемента 1, обеспечивается экранирование петли присоединения от влияния поля измеряемого тока. Экранирование контура присоединения от влияния электромагнитного поля измеряемого тока в сочетании с малой индуктивностью контура присоединения дает минимальную погрешность измерения.

В зазоры между петлей измерительного элемента и петлей присоединения помеш;ены изолируюш;ие прокладки. Вся конструкция жестко закреплена между двумя пластинами из изоляционного материала (не показаны).

Известно, что внесение в измерительную петлю части магнитного потока, создаваемого измеряемым током, улучшает переходную характеристику шунта.

Поэтому для улучшения переходной характеристики шунта измерительный элемент 1 выполнен с продольными разрезами (см. фиг. 2), позволяюшими части магнитного потока из петли измерительного элемента проникнуть в петлю присоединения 3. Для получения оптимальной переходной характеристики шунта меняют размеры продольных разрезов.

В конструкции на фиг. 3 измерительный элемент 1 выполнен с поперечным разрезом в средней части, через который часть петли присоединения 3 вводится внутрь петли измерительного элемента. Меняя величину вводимой петли, можно произвести настройку шунта с целью получения оптимальной переходной характеристики (с минимальным временем нарастания переднего фронта и минимальным выбросом на вершине измеряемого импульса).

Формула изобретения

1.Измерительный шунт для больших импульсных токов, содержаший петлю присоединения измерительной цепи, измерительный элемент, выполненный в виде плоско-параллельной петли, высокочастотный разъем, отличаюшийся тем, что, с целью улучшения переходной характеристики шунта, в нем петля присоединения измерительной цепи расположена плоско-параллельно снаружи петли измерительного элемента с минимальным зазором между ними, при этом один конец петли присоединения измерительной цепи имеет контакт с нижней частью петли измерительного элемента, а другой ее конец связан с наружной частью высокочастотного разъема, внутренний проводник которого имеет контакт с верхней частью петли измерительного элемента.

2.Шунт по п. 1, отличающийся тем, что измерительный элемент выполнен с продольным разрезом.

3.Шунт по п. 1, отличающийся тем, что измерительный элемент выполнен с поперечным разрезом в средней части, через который часть петли присоединения измерительной цепи связана с магнитным полем петли измерительного элемента.

Фиг }