Устройство для измерения постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к измеритель ной технике, в частности к устройстBciM для измерения постоянного тока. Известно устройство для измерения постоянного тока с жестко связанными со стрелкой-индикатором подвижными постоянными магнитг1ми, помещаемыми в поле вмонтированных в прибор говитковых катушек,обтекаемых измеря емым током,При этом в ряде случаев для устранения влияния на подвижный магнитный элемент магнитного поля земли и других сторонних магнитных полей, этот элемент делается астатическим путем составления его из двух или трех близкорасположенных встречноориентированных магнитиков при определенном соотношении между их магнитными массами, обеспечивающем резкое убывание его чувствительности при уменьшении градиента воздействую щего на него магнитного поля.При использовании таких устройств необходим разрыв цепи постоянного тока в месте измерения и включение в этот разрыв указанного устройства (в общем случае с подключением необходимых шунтов и последовательных со/1ротивлений) 1 . Такие устройства особенно неудобны в тех часто встречающихся случаях, когда измерение тока надо производить одним и тем же прибором во многих точках контролируемых цепей. Введение разрывов цепи для включения измерителей тока особенно нежелательно в системах, требующих повышенной надежности их работы, в сильноточных цепях постоянного тока, а также в радиотехнических устройствах со сложной монтажной схемой, особенно в печатном исполнении. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет неконтактного измерения малых величин тока. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения постоянного токаг. содержащем астатический магнитный элемент, последний расположен в зазоре введенного в устройство реактивного элемента колебательного контура полупроводникового генератора, например в зазоре сердечника катушки индуктийности или в зазоре конденсатора, причем генератор с колебательным контуром размещен в выносном зонде-щупе, а выход гене.ратора подключен к измерителю частоты.

На фиг. 1 и 2 схематически показаны два из возможных вариантов пост роения измерителя постоянного тока в проводниках печатной схемы, покрытых слоем изоляции.

измеритель содержит астатический магнитный элемент 1, сердечник катушки индуктивности 2 контура генератора, катушку индуктивности 3 контура генератора, обкладки конденстора 4 контура генератора, полупроводниковый генератор 5, измеритель частоты 6, корпус 7 зонда-щупа из неметаллического материала.

Работа устройства заключается в рледующем,

При поднесении зонда-щупа к проводу 7 с постоянным током магнитный элемент 1 стремится повернуться перпендикулярно оси провода, причем направление поворота изменяется на обратное при изменении направления тока в проводе. Как известно, это связано с действием на магнитный элемент создаваемой полем тока пары сил F, зависимость которых от силы тока 3- и расстояния г между осью провода с током и магнитным полюсом для двойного астатического элемента определяется выражением Р,0,2:5(Д)-Л

га.(ст)

При повороте магнитного элемента 1 под действием измеряемого тока изменяется индуктивность контура и соответственно частота полупроводникового генератора 5.

На фиг. 2 магнитный элемент 1 играет роль промежуточной обкладки в зазоре конденсатора контура полупроводникового генератора 5. При повороте магнитного элемента 1 под действием измеряемого тока изменяется емкость контура и соответственно частота полупроводникового генератора 5. При этом регистрация создаваемого измеряемым током механического перемещения магнитного элемента сводится к регистрации приращений частоты генератора измерителем частоты 6.

В том и другом случае для усиления эффекта астатический магнитный элемент может снабжаться металлическими или диэлектрическими насадками различной конфигурации.

Точность данного измерителя находится в прямой зависимости от точности фиксации зазора между осями ас татического магнитного элемента и провода с измеряемым током. В представленных на фиг. 1 и 2 измерителях тока в проводниках печатной схемы для этого желательно придать прикладываемой к проводнику части корпуса 7 форму Ножа, лезвие которого находится на калиброванном расстоянии от оси астатического магнитного элемента. В случае измерения тока в подвесных проводах различного сечения фиксацию этого зазора можно обеспечить, поместив астатический магнитный элемент в центрирующий захват, закрепляемый на проводе, типа клещей Дитце.

В тех случаях, когда требуется неконтактное дистанционное измерение

постоянного тока в проводе, расположенном в труднодоступных местах, в данном измерителе выход генератора подключают к встроенной в зонд-щуп магнитной антенне, а измеритель частоты включают на выход удаленного от зонда-тцупа радиоприемника,настроенного на частоту генератора.

изобретения

Формула

Устройство для измерения постоянного тока, содержащее астатический магнитный элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет неконтактного измерениямалых .величин тока, астатический магнитный элемент расположен в зазоре введенного в устройство

реактивного элемента колебательного контура полупроводникового генератора, например в зазоре сердечника катушки индуктивности или в зазоре конденсатора, причем генератор с колебательным контуром размещен в выносном зонде-щупе, а выход генератора подключен к измерителю частоты,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. писаревский Э.А. Электрические измерения и приборы, М., Энергия, 1.970, с, 104-105.