Измерительный преобразователь тока в напряжение Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к электроиэмерительнрй технике и может быть использовано в различных измерительных устройствах, где необходимы низ.кие уровни вторичного тока, в чаете;нести в качестве устройства ввода тока измерительных преобразоватейей и устройств автоматики.

Известно устройство для преобразования тока В пропорциональное на пряжение, содержащее трансформатор тока, вторичная обмотка которого подлючается к активному сопротивлению

1.

НАиболее близким к предложенному является устройство, содержгицее трансформатор тока и операционный усилитель, ко входу которого подключается втс ричная обмотка трансформатора токаЦ2.

Недостатком данных устройств являются большие габариты трансформатора тока и значительная индуктивность рассеяния,- что увеличивает фазовую и токовую погрешности трансфогялатора.

Цель изобретения - тювышение точности преобразования.

Данная цель достигается тем, что в измерительный преобразователь тока в напряжение, содержащий первый трансформатор тока и операционный усилитель, введен второй трансформатор тока, первичная обмотка которого включена согласно с первичной обмоткой первого трансформатора тока, первые выводы вторичной обмотки каждого из трансформаторов соединены с общей шиной,а вторые выводы-с инвертирую10щим входом операционного усилителя через регулируемый резистор.и токоограничивающий резистор соответственно, причем вторичные обмотки трансформаторов тока включены согласно.

15

На фиг. 1 приведена принциЬиаль-. ная схема измерительного преобразователя тока в напряжение; на фиг. 2 векторные диаграммы.

Измерительный преобразователь со20держит первый трансформатор 1 тока, второй трансформатор 2 тока, операционный усилитель 3, токоограничивающий резистор 4, регулируемый резистор 5, резистор 6.

25

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

На инвертирующий вход операционного у(лителя 3 подается разность вторичных токов 12.2. ov первого

30 трансформатора 1 тока и второго

трансформатора 2 тока, и на выходе операционного усилителя 3 образуется напряжение, пропорциональное этой t)a3HOCTH. Поскольку разностный ток tJoj определяется различием коэффициентов трансформации трансформаторов тока, они выполняются с небольшинкоэффициентом трансформации, что даёт возможность применять трансформаторы с небольшим числом витков.

Повышение точности преобразования Достигается за счет устранения начального фазового сдвига за счет включения во вторичные обмотки трансформторов тока активных сопротивлений, одно из которых выполнено регулируемым, и поясняется векторными диаграммами (фиг. 2 а и б). Разностный ток 3ov 2.-3g сдвинут по фазе по отношению к первичному току 3 на угол Ц)и (фиг, 2а). Увеличение величины сопротивления регулируемого резистора 5 приводит к увеличению максимальной индукции в сердечнике и уменьшению фазового сдвига вторичного тока 3-2; регулируя величину сопротивления дальше, можно добиться такого положения вектора 3, при котором разностный ток ,; совпадает по фазе с первичным током 3-1 (фиг. 26), и на вход операционного усилителя 3 подается ток без начального фазового сдвига, по отношению к первичному.

Отсутствие начального фазового сдвига исключает необходимость дополнительн х цепей фазовой коррекции.

что существенно расширяет частотный диапазон, в котором может быть использовано устройство, и повышает точность преобразования TOfca в напряжение.

Формула изобретения

X

Измерительный преобразователь тока в напряжение, содержащий первый трансформатор тока и операционный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен второй трансформатор тока, первичная обмотка которого включена согласно с первичной обмоткой первого трансформатора тока, первые выводы вторичной обмотки каждого из трансформаторов сое-, динены с общей шиной, а вторые выводы - с инвертирующим входом операционного усилителя через регулируемый резистор и токоограничивающий резистор соответственно, причем вторичные обмотки трансформаторов тока %ключены согласно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,

1.Вестник Харьковского политехнического института. Электроэнергетика и сштоматизация энергоустановок. 0 1979, вып. 7, с. 3-7, рис. 1.

2.Japan ElectronTc Engineering, June 74, 91, с. 37-41, ftg 1 (прототип).

-;

фаг.1

S I г

tpui.Z