Устройство для бесконтактного измерения сильных токов Советский патент 1977 года по МПК G01R19/00 

I

Изобретение относится к шмерительной технике, мох{ет быть использовано при измерении сильных постоянных и переменных токов.

Известно устройство для бесконтактного измерения токов, содержащее ферромагнитный концентратор в виде сп1фалй с замкнутыми концами, в зазоре которого расположен датчик Холла 1 .С помошью такого устройства можно измерять только слабые постоян-iQ ные токи. Диапазон измеряемых им токов ограничен сверху областью насыщения ферромагнитного концентратора, а снизу -- его остаточной индукцией. Кроме того, при измерении и осдиллографирований тока на точ- | вость измерения влияет фазовый сдвш между измеряемым током и индукцией в зазоре концентратора (для переменных токов).

;Наиболее близки к предлагаемому уст- 20 ройство для бесконтактного измерения сильных токов в виде гальваномагнитного преобразователя, закрепляемого на некотором рассто5шин от проводника с измеряемым током 2 1 .

Недостаток этого устройства - ограниченный диапазон измеряемых токов.

Цель юобретения - расширение диапазона измерения.

Для достижения этой ноли известное устройство в виде гальваномагнитного преобразовател с размешенной на некотором расстоянии от него токоведушей шиной, снабжено второй шиной, включенной встречно с первой, & в зазор между шинами и ranbaaHOMarHH-mbiM преобразователем введен пневматический элемент, изменяющий зазор в зависимости от давления в полости пневматического апе« меита.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Между участком прямой токоведушей шины 1 и участком обратной шицы 2, выпопненнымн из упругого эластичнсго проводника, во вставке из диэлектрика 3 установлен гапьваномагнитный преобразователь 4, а между вставкой из диэлектргаш н участKami токоведуших шин расположен пневматический элемент 5, например, в виде тора, причем, диапазон измерения регулируют изм еимем давления р в пневматическом эле менте. Устройство работает следующим образом. При протекаяин камеряемогсг тока 3 по участку шины 1 (например, это примая шина, подключенная к плюсу источника тока, и по ней протекает ток of,) и по участау шины 2 (обратная шина под,кпючёна к минусу источника токи я по не протекает ток X. причем j3 j |X|j 9ТН участки образуют по отношению к галь ваномагнитному преобразователю 2 виток сопеноиаа, не попностыо замкнугый. В результате действия шин напряженност магнитного поля в месте установки гальваномагнитного преобразователя повышается по сравнению с напряженностью магннпгого поля, которая бы действовала от шины 1 или 2, и она однозначно связана с измеря емы током при неизменном расстоянии от галь ваномагнитного преобразователя до шин. Эт позволяет при одном и том же пороге чувст вительности гальваномагнитного преобразователя измерять небольшие токи (порядка 50 а), так и при увеличений диаметра витка сопеноиаа, образованного участками шин большие токи (порядка нескюлькйх тысяч;ам пер). При достаточно милых рйсстоядиях, межд участками шян плотность тока повышается к кх внутренней стороне, благодаря чему на растает переменная составляющая магнитного поля, действующего на гальваномагнитный преобразователь. Гальваномагнитный преобразователь pacпo ложен во вставке из Д1 ектрика, которая определяет наименьший диаметр витка соленоида, образованн(зго участками шин. При из мерениях в диапазоне больших токов для вы бора поддиапазона измерения используют пневматич€юкий элемент 5| подачей давления в который увеличивают диаметр витка, образованногчз участками шин, что вызйвае-г уменьшение индукции махнитного поля, действующей на гальваномагнитттый преобразователь. В случае, например, магнитосопротивле- НИИ такое Г устройство позволяет повысить индукцию измеряемого магнитного поля до величин, больших 0,2 мл, и тем самым вывести рабочую точку магнитосопротивления на линейный участок характеристики изменения сопротивления в зависимости от внешнего магнитаюто поля, не применяя при этом ферромагнитного концентратора, и тем самы избежать погрешностей, связанных. с фазо&1йми сдвигами между измеряемым током и индукцией в зазоре концентратора (для переменных токов). Устройство обеспечивает.расширение Диапазона измерения. формула изобретения Устройство беСконтйктного измерения сильных т(эков .содержащее гальваномагнит- ный прёобраз&ватель с размещенной ца не .котором расстоянии от негх токоведущей шиной, о т/л. и ч а; ю щ е е с я тем, что, с целыр раеширенйя, диапазона измерения, устройство снабжбйо дополнительной токо- ведущей шиной, включенной встречно с уже имевшейся шиной, а в зазор между токове«« дущими шинами и гальвано магнитным преобразователем введен пневматический элемент, изменяющий величину вышеотмеченно го зазора в зависимости от давления в полости пневматического элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 213972, i&OlR 19/00, 18.01. 70. 2,Разин Г. И. и др. Бесконтактное й 1мерение электрических токов. М. Атомиздат, 1974, с. 89.