Датчик тока Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

(54) ДАТЧИК ТОКА

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации контроля постоянного тока, в частности тока потребления электродвигателя.

Известно устройство для измерения силы тока, содержащее магнитопровод, охватывающий проводник с измеряемым током, и гальваномагнитные элементы, размещенные во вставках магнитопровода с большим магнитным сопротивлением, соединенные по схеме суммирования и подключенные к оконечному ,измерительному блоку 1.

Однако известное устройство характеризуется значительным весом и боль шими габаритами. Кроме того, ему хзвойственна невысокая помехоустойчивость, что существенно ограничивает область его практического использования .

Наиболее близким к изобретению является датчик тока, содержащий, в частности, магнитопровод с входной обмоткой и два бесконтактных магнитных элемента, размещенных в зазорах магнитопровода и связанных со входом усилителя 2

В состав устройства входят высокоточный генератор опорной частоты с достаточно сложной схемой, два развязывающих трансформатора, большое количество катушек. Значительное

число составных элементов обусловливает низкую эксплуатационную надежность и громоздкость известного устройства,

Цель изобретения - повышение надежности датчика тока и снижение его весо-габаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике тока, содержащем магнитопровод с входной обмоткой и два бесконтактных магнитных элемента, размещенных в зазорах магнитопровода и связанных со входом усилителя, магнитопровод выполнен измагнитомягкого материала в виде двух соединенных торцами частей, одна из которых состоит из двух параллельных пластин с двумя расположенными между краями керамическими постоянными магнитами, соприкасающимися одноименными полюсами с каждой из пластин, а другая представляет собой тороид с зазорами.

На фиг. 1 представлен датчик тока; на фиг. 2 -то же , принципиальная элект-рическая схема;на фиг.3 - результируюгцая зависимость выходного напряжения устройства от индукции, создаваемой контролируемым током.

Датчик тока содержит магнитопровод, состоящий из двух частей 1 и 2 (фиг. 1), соединенных торцами. Входной обмоткой 3 является провод с контролируемым током. Одну часть магнитопровода 1 составляют две параллельные пластины 4 и 5, между краями которых расположены два керамических постоянных магнита б и 7, соприкасающиеся одноименными полюсами с каждой из пластин. Другая часть 2 магнитопровода представляет собой тороид с зазорами 8 и 9, где размещены бесконтактные магнитные элементы, в частности магнитодиоды 10 и 11 Последние подключены к источнику питания последовательно с резисторами 12 и 13 (фиг. 2). К точкам соединения магнитодиодов и резисторов подключены входные зажимы усилителя 14

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии тока во входной обмотке 3 магнитодиоды 10 и 11 имеют одинаковые сопротивления, определяемые индукцие смещения в зазорах 8 и 9 магнитопровода, которая задается встречно направленньами потоками от постоянных магнитов б и 7. Рабочая точка каждого из магнитодиодов 10 и 11 находится при этом на линейном участке вольт-амперной характеристики, а выходное напряжение (Ущ,п(, ) дифференциальной схемы измерения имеет нулевое значение.

При появлении индукции, создаваемой контролируемым током во входной обмотке.3, т.е. при воздействии на магнитодиоды 10 и 11 одного и того же магнитного поля, сопротивление одного магнитодиода возрастает, а другого уменьшается в соответстви с областями их работы, выбранными по вольт-амперным характеристикам. В результате на точках соединения резисторов 12 и 13 с магнитодиодами

10 и 11 появляется разность потенциалов определенной полярности, фиксируемая усилителем 14. При изменении направления магнитного поля на противоположное картина изменения сопротивлений магнитодиода 10 и 11 будет обратная и разность потенциалов, фиксируемая усилителем 14, сменит полярность. Характер результирующей зависимости выходного напряжения

устройства Vgy от индукции В, создаваемой контролируемым током, имеет вид, показанный на фиг. 3. Для уменьшения влияния гистерезиса на точность измерения магнитопровод датчика тока выполняется из магнитомягкого материала, например железа. Для исключения замыкания рабочего потока в магнитопроводе через постоянные магниты б и 7 и возможного снижения точности измерения последние выполняются из керамического материала - магнитодиэлектрика.

Формула изобретения

Датчик тока, содержащий магнитопровод с входной обмоткой и два бесконтактных магнитных элемента, размещенных в зазорах магнитопровода и связанных со входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения вёсогабаритных показателей, в нем магнитопровод выполнен из магнитомягкого материала в виде двух соединенных торцами частей, одна из которых состоит из двух параллельных пластин с двумя расположенными между краями керамическими постоянными магнитами, соприкасающимися одноименными полюсами с каждой из пластин, а другая представляет собой тороид с зазорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

11