Устройство для измерения постоянногоТОКА Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретеиие относится к электро- измерительной технике и предназначеио для использования в различных агрегатах электротехнической прсяшшленности, а также в мощных электротермических установках.

Известно устройство для измерения постоянного тока, работеоощее по методу компенсации и содержащее, в частности, расположенный вокруг проводника с контролируемым током магнитопровод, на который нанесена к «пенсационная обмотка,включенная в цепь вспомогательного источника по стоянного тока , индикатсф размагничивания и блок регистрация 1.

Недостаток данного устройства заключается в узком диапа§с нё измерения, где обеспечивается заданная точность. Узость указанного диап1азона обусловлена использованием схемы непрерывной компенсации. С расширением диапазона измерения-увеличиваются мснцность, потребляемая компенсационньш узлом, а также вес и габариты устройства.

Наиболее близким к изобретению

является устройство для измерения постоянного тока, содержащее расположенный вокруг проводника с контролируемым током магнитопровод, на который нанесена компенсационная оомотка, подключенная к импульсному генератору, датчик импульсного тока, включенный последовательно с компенсационной обмоткой, и индикатор размагничивания магннтопровода. Индикатором размагничивания магнитёпровода служат датчики Холла сов10местно с нулевым прибором. Регулируя степень компенсации, оператор устанавливает стрелку нулевого прибора на нуль, после чего считывает показания датчика импульсного тока 21.

15 Недостаток известного устройства связан со значительной мощностью, потребляемой компенсационным узлом, что обусловливается требованием длительного времени компенсации.

20

изобретения - снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель-достигается тем, что в устройство для измерения постоянного тока, содержащее расположенный вокруг проводника с контролируемым током магнитопровод, на котором расположена компенсационная обмотка, подключенная к импульсному генератору, датчик импульсного тока,

30 включенный последовательно с компенсационной обмоткой, и индикатор размагничивания магнитопровода, введены блсцс памяти и ключ, причем вход блока памяти через ключ подключён к выходу датчика импульсного тока, а управляющий вход ключа соединен с выходом индикатора размагничивания магнитопровода.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит магнитопровод 1 замкнутый с компенсационной обмоткой 2, индикатор 3 размагничивания магнитопровода, импульсный генератор 4, датчик 5 импульсного тока, выполненный в виде шунта, ключ б и блок 7 памяти. Индикатор 3 размагничивания магнитопровода включает в себя выходную обмотку 8, нанесенную на маггнитопровод 1, и формирователь 9 импульсов .

Блок 7 памяти состоит из конденсатора 10 и буферного усилителя 11. На схеме (фиг. 1) показан также проводник 12 с контролируемым током.

Устройство работает следующим образом.

Магнитопровод 1 находится в состоянии насыщения, в которое он вводится либо контролируемым током, либо током компенсации. При включении импульсного генератора 4 вырабатываются импульсы тока, которые создают в магнитопроводе 1 магнитодвижущую силу (МДС), направленную встречно по отношению кМДС, создаваемой контролируёлелм током. В результате действия суммарной НДС, магнитопровод 1 выходит из состояния насыщения при малых значениях суммарной МДС/ т.е. при выполнении соотношения

3 W -UM3V --H 0

где OjxW. - ампер-витки компенсационной обмотки 2;

HiM ток, подлежащий измерению И - напряженность магнитного

поля магнитопровода 1; t - длина средней силовой линии.

При этом-на выходной обмотке 8 возникает импульс, который формиру.ется формирователем 9 и подается на управляющий вход ключа б f замыкая его.

В общем случае выходное напряжение датчика 5 Ug- пропорционально току i компенсационной обмотки 5

. - - ,

где R - сопротивление датчика (шунта) 5.

Поскольку моменты компенсации ., то напряжение Ug- в эти моменты пропорционально контролируемому току

RS JniiM

5N««

За время строб-импульса с выхода формирователя 9 напряжение и запо-

О минается на конденсаторе 10 и после размыкания ключа 6 в блоке 7 памяти до следующего момента компенсации. В результате напряжение на выходе устройства оказывается

15 пропорциональным контролируемому ток

Принцип действия хорошо анализируется с помощью временных диаграмм

(фиг. 2), где дополнительно обоэначе2Q ны: Ujgjjix в напряжение на выходной обмотке 8; строб-импульс на выходе формирователя 9 импульсов; ЪЬп-И напряжение на выходе буферного усилителя 11 и t, и t,J -мoмeнты компенсации.

Применение предлагаемого устройства позволяет сократить время измерения, использовать импульсы тока компенсации малой длительности,

30 большой амплитуды и произвольной формы, что в целом позволяет расширить пределы измерения тока до 50 кА При этом мощность, потребляемая от импульсного генератора, оказывается

35 весьма незначительной.

Формула изобретения

Устройство для измерения постоянного тока, содержащее расположенный вокруг проводника с контролируемым током магнитопровод, на котором расположена компенсационная обмотка, подключенная к импульсному генаратору, датчик импульсного тока, включенный последовательно с компенсационной обмоткой, и индикатор размагничивания магнитопровода, отличающееся тем, что, с целью

снижения потребляемой мощности, в него введены блок памяти и ключ, причем вход блока памяти через кточ подключен к выходу датчика импульсного , а управляющий вход ключа

соединен с выходом индикатора размагничивдния магнитопровода.

Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе

Уизн,

§ык8

ViMx.9

.//

Put. 2