Датчик тока Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при необходимости реализации бесконтактного измерения больших токов.

Известен датчик тока, содержащий разомкнутый магнитопровод в виде двух половин, связанных между собой через шарнир, а также сосуд, расположенный Между торцами магнитопровода и заполненный жидкостью l.

Недостатки данного устройства низкая точность измерения и небольшо диапазон измеряемых токов из-за нелинейных свойств магнитной проницаемости магнитопровода и неравномерности-- намагничивания по периметру. Кроме того, устройство имеет большой вес и существенные габариты.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик тока ферродинамического типа, содержащий сосуд, заполненный жидкостью или газом, и к тушку, подлкючённую к источнику эталонного тока 2.

Недостаток такого устройства заключается в значительной сложности его конструкции, обусловленной трул костями практической реализаций передачи сигнала информации от реагирующего органа, в качестве которого использована рамка с измеряемым током, к сосуду.

Цель изобретения - упрощение по-. добного измерительного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике тока, содержадем сосуд, заполненный жидкостью или газом, и катушку, подк.гаоченную к источнику

0 эталонного тока, сосуд вьтолнен в виде трубки из эластичногхэ материгша, охватывающей проводник с измеряемым током, а катушка расположена на внешней поверхности трубки.

На фиг. 1 схематически представ5лен предложенный датчик тока, общий вид; на фиг. 2 - поперечные разрезы для двух его конкретных исполнений.

Вокруг проводника 1 с измеряелым

0 током «, размещен сосуд 2, выполненный в виде трубки из эластичного материала и заполненный жидкостью или газом. На сосуд 2 нанесена катушка 3 с эталонным током ..Ig . С сосудом 2 через линию 4 связи соединен приемный блок 5.

Датчик тока работает следующим

O образом. Ток Г, протекакнций в проводник 1, создает вокруг него поле с напр женностью if-k где в - расстояние от центра прово ника 1. При пропускании через катушку эталонного тока 1о на каждый элем d катушки 3 действует сила где 4710 г/м; R - расстоян от центра проводника 1 с к эле ту катушки 3 с I о . Сила ciY перпендикулярна Н и н правлению тока 1д по правилу лево руки. Давление Р, создаваемое в ж кости или газе, заполняющих внутренний объем сосуда 2, соответств ет где п - количество витков катушки 5 - площадь поверхности сосу . да .2. При намотке катушки 3 виток к витку приведенная формула прини ет вид IP 1 ч 47гка . где. d - диаметр проводника катушки Величина тока Ц определяется следующей зависимости: 4Ттар Давление Р передается с помощ линии 4 связи к приемному блоку которым может быть, к примеру, м метр. В виду того, что стенки сосуда 2 обладсцот некоторой жесткостью, они усредняют действие сил от соседних витко.в катушки 3 на пространство между ними. Поэтому, измеряя давление Р, можно тем самым измерить полный интеграш по замкнутому контуру, охватывающему проводник 1 с измеряемым током. Этим достигается повышенная точность измерения, так как известно, что i HdE. Чувствительность датчика можно увеличить, увеличив количество витков или повысив величину эталонного тока. Расширение диапазона измерений достигается расширением диапазрна изменений эталонного тока. Следует заметить, что поскольку « i-x, то точность опреде- . ления величины эталонного тока IQ достаточно высока. Существенно также то, что точность измерения тока 1 растет с ростом абсолютной величины этого тока при постоянном д и одной и той же точность определения давления Р. Формула изобретения Датчик тока, содержащий сосуд, заполненный жидкостью или газом, и катушку, подключенную к источнику эталонного тока, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, в нем сосуд выполнен в виде трубки из эластичного материала, охватывающей проводник с измеряемым током, а катушка расположена на внешней поверхности трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 434319, кл. G 01 R 19/00, 1972. 2.Эйгенброт В. М. Преобразователи ряда энергии сигналов в системах автоматического управления. М., Энергия, 1970, с.22-26.