Способ измерения тока Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

импульсов; t/2 - вторая последователь ность широтно-модулированных импульсов - сумма двух последовательностей импульсов; t/ф - напряжение на выходе фильтра без учета производной измеряемого тока; - производные измеряемого тока и рабочего магнитного потока соответственно; t/вых - нанряжение на выходе измерителя тока; о, t, tz, з 4 - фиксированные моменты времени. Для пояснения изобретения принято, что в интервале времени о -1 измеряемый ток i и соответственно рабочий поток Фр равны нулю. В интервале времени t - t измеряемый ток г и поток Фр нарастают до некоторых значений i и Фр; и остаются постоянными по величине вплоть до момента времени t. В интервале времени з - U измеряемый ток изменяется от значения ii до значения -tl, а поток Фр, соответственно до значения -Фр, . Результаты сложения и вычитания рабочего потока Фр с постоянным по величине потоком смещения Фс показаны на следующем графике. В интервале о - i сумма (сплошная линия) и разность (штриховая линия) потоков равна Фс. Этому значению потока соответствуют две последовательности щиротно-модулированных разнополярных импульсов напряжения t/i и Эти последовательности характеризуются коэффициентом широтной модуляции, определяемым по формуле А , где -длительность импульса; - длительность паузы; Т-длительность (период) щиротномодулированных импульсов. В интервале t - ti коэффициенты широтной модуляции К и Кг обеих последовательностей Vi и равны нулю, так как Afi MZ, поэтому суммарное напряжение U-S. двух последовательностей равно нулю. В интервале времени t - 3 коэффициент модуляции К первой последовательности формируется под действием потока Фо + + Фр, при этом ширина положительного импульса возрастает. У последовательности Uz коэффициент Kz в интервале 2 - 3 формируется под действием потока Фс - Фр. щирина отрицательного импульса уменьшается. В результате сложения импульсов обеих последовательностей в упомянутом интервале времени появляются импульсы напряжения f/v (среднее значение напряжения показано штриховой линией). Аналогично описанному образуются импульсы напряжения U-L в интервале t - t, только в этом случае они оказываются иной полярности. Таким образом, напряжение /7х , получаемое от суммирования двух последовательностей импульсов Ui и Uz, содержит составляющую (среднее значение, которое показано штриховой линией), которая пропорциональна измеряемому току с учетом знака (направления тока f). График напряжения /7ф показывает, каким было бы напряжение на выходе измерителя тока, если бы не определялась производная тока 1 (потока Фр), а только осуществлялась фильтрация напряжения t/v . Видно, что в моменты изменения тока I напряжение (7ф по форме отличается от измеряемого тока, т. е. фильтрация напряжения t/v приводит к запаздыванию в измерении тока. Из чертежа видно, что в моменты измеd Фр / di нения тока i величина 1- имеет dt dt J значения, отличные от нуля. Напряжение, йфр , - (с.тпропорциональное производной нал, пропорциональный скорости изменения рабочего потока), добавляется к сигналу t/s , в результате чего на выходе фильтра формируется сигнал /вых- Этот сигнал при определенном выборе соотношений между постоянной времени фильтра, вьшолняемого в виде апериодического звепа, коэффициентом передачи сигнала скорости изменения потока Фр и коэффициентом передачи напряжения Ll в точности соответствует измеряемому току, т. е. путем использования сигнала, пропорционального скорости изменения потока Фр(0 удается скомпенсировать запаздывание, вносимое фильтром, который необходим для выделения среднего значения напряжения из импульсов (/S . При реализации способа желательно выбирать период Т как можно меньше, чтобы использовать фильтр с малой постоянной времени. В тех случаях, когда нельзя применить специальный генератор для образования .последовательностей t/i и t/2 с маым Т, можно использовать промышленную сеть с частотой 50 Гц. В этом случае исользуют RC-фильтр с постоянной времени е менее 50-IQ- с. Сигнал, пропорциональый скорости изменения тока (рабочего поока), получают в виде напряжения на оботке, располагаемой на магнитопроводе с азором, первичной обмоткой которого явяется шина, по которой протекает измерямый ток. Формула изобретения Способ измерения тока путем формироания рабочего магнитного потока в магниопроводе с зазором, отличающийся ем, что, с целью повышения точности изерения за счет уменьшения уровня собстенных шумов и повышения помехозащищенности, рабочий магнитный поток вычитают и складывают с постоянным магнитным потоком смещения, полученные результирующие магнитные потоки используют соответственно для формирования двух последовательностей щиротно-модулированных импульсов напряжения и для регулирования их коэффициентов широтной модуляции В противоположных направлениях, при этом определяют сигнал, пропорциональный скорости изменения рабочего магнитного потока, суммируют его с упомянутыми последовательностями импульсов напряжения, а результат фильтруют. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 194162, кл. G 01R 19/00, 1965.

2.Патент ФРГ № 1941312, кл. 21С 59/36, опубл. 1972.