Измеритель мгновенного значения тока Советский патент 1979 года по МПК G01R19/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МГНОбЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА

1...

Изобретение относится к реверсивным измерительным устройствам электрического тока и предназначено Для формирования реверсивных сигналов обратной связи в быстродействующих системах автоматического регулирования.

Известны устройтсва измерения тока, состоящие из трансформаторовТйка, диодных мостсэв и источникб1| tte- ременного напряжения. .

Однако такие устройства измеряю только величину тока и не реагяруйт на его направление.

Наиболее совершенным является ИЗмеритель мгновенного значения Tdka, содержащий источник постоянного напряжения, КС-фильтр с двумя входаМ1я, .дроссель, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тока, а вторичная подключена между нулевой шиной и первым входом RC-фильтра, трансформатор тока, первичная обмотк которого включена в цепь измеряемого тока, а вторичная - в цепь выходного тока, Недостатками известного измерител являются большие потери мощности в цепях подмагничивания магнитного усилителя и в балансной схеме при и,зме,. рениях больших токов.; порядка сотен ампер, а также сложность из-за необлодимоЬти1йрймёнёНй;яисточников переменного т otca.

Целью изобретения является уменьшение потерь моадости при измерении тОков ёольшой величины.

Для достижения этойцели в измеритель мгновенного значения тока, содержащий источшк постоянного напряжения, ЕС-фильтр:с двумя входами, дроссель, первй 1НаЯ обмотка которого включена в цепь йСЗйеряёмОго тОка, а вторичная подключена между нулевой шиной и первым входом RC-фильтра, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена s цепь измеряеМО1ЧЭ тока, а вторичная - в-цепь выходного тока, введены Два транзисторйо-диодных ключа и резистор, одни вывод которого йодключей к нулевой шине источника постоянного напряжения, а другой - к второму входу RC-фильтра н через вторичную обмотку трансформатора тока - к выходам транзи(зторно -днодных , управляющие Входы котОрьк подключены к певым входам дотголштельно введенных в трасформатор тока второй и третьей вторичных обмоток, вторые входал

которых соединены соответственно с минусовой и плюсовой шинами источника постоянного напряжения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит транзисторнодиодные кличи 1, 2., трансформатор тока 3, резистор.4, дроссель 5, ЕС-фильтр б, шины 7, 8 отрицательного и положительного потенциалов источника постоянного напряжения,

Измеритель тока работает следующи образом.

Измеряемый ток 1н поступает в измеритель и протекает по первичной 66lNk)Tke трансформатора тока 3 и по первичной обмотке дросселя 5. Транзисторно-диодные ключи 1 и 2 вместе с трансформатором тока 3 образуют своеобразный мультивибратор, в котором выходная обмотка трансформатора тока играет роль первичной, а дополнительные вторичные обмотки играют роль управляющих обмоток и обеспечивают автоколебательный режим -работы ключей 1 и 2..Таким образом обеспечивается непрерывнее перемагничивание сердечника трансформатора 3 без применения специальных источников переменного напряжения. В этом случае оказывается возможным передача (трансформация) даже постоявного по величине тока i из цепи измерения в цепь резистора 4.

При указанном на чертеже направлении тока ± по вторичной обмотке Трансформатора и резистору 4 ток IH протекает в течение одного полуперйоДа колебаний ключей, через ключ 2, а в течение другого полупериода - через диод ключа 1.

, При другой полярности тока. „ ток IH будет протекать в соответствующие полупериоды колебаний ключей через транзистор 1ключа 1 и диод ключа 2.

В реальном измерителе тоКа из-за неидеальности петли гистерезиса маТериала сердечника трансформатора 3 в нащэяжении им содержатся провалы помехи. Для получения качественного Сигнала на выходе изме|5ителя применё RC-фильтр 6, вход которого подключен к резистору 4, а выход является выходом Измерителя тока, С целью компенсации запаздывания, вносимого фильтром 6, к его ёходу подключена вторичная обмотка дросселя 5. На этой обмотке образуется напряжение, пропорциональное производной измеряемого тока, что и обеспечивает компенсацию запаздывания, вносимого RC-фильтром 6

.В описанной схеме измерителя тока потери мощности, связанные с измерением тока, выделяются в основном резисторе 4, который играет роль измерительного шунта. Падение напряжения на резисторе 4 мало - обычно 0,075-1 В. Ток, протекающий по этому резистору, обычно в 1000 раз меньше измеряемого тока 1ц. Поэтому потери мощности в описанном измерителе даже при измерении больших токов существенно меньше потерь мощности в известных реверсивных измерителях тока.

Формула изобретения

Измеритель; мгновенного значения тока,-. содержащий источник постоянного напряжения, RC-фильтр с двумя входами, дроссель, первичная обмотка которого, включена в цепь измеря емого тока, а вторичная подключена между. . нулевой шиНой и первым входом RC-фильра, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тока, а вторичная - в цепь выходного тока, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности при измерении токов большой величины, в него введены два транзисторно-диодных ключа и резистор, один вывод которого подключен к нулевой шине источника постоянного напряжения, а другой - к второму входу RC-фильтра и через вторичную обмотку трансформатора тока - к выходам транзисторно-диодных ключей, управляющие входы которых подключены к первым входам дополнительно введенных в .трансформатор тока второй и третьей вторичных обмоток,, вторые входы которых соединены соответственно С минусовой и плюсовой шинами источника постоянного напряжения.