Датчик плотности тока Советский патент 1982 года по МПК G01R19/08 

(54) ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования плотности тока в электролите в электрический сигнал.

Известны датчики тока, содержащие тороидальный сердечник, имеющий постоянную известную площадь внутреннего окна, сердечник выполнен из немагнитного полупроводникового материала, обладающего магниточувствительными свойствами, на стороны сердечника нанесены электроды питания и выходного сигнала .

Недостатком известных датчиков тока является низкая точность, обусловленная тем, что по конструктивным и техноло гическим особенностям не удается изготовить датчики таких размеров, чтобы внесение их в электролит не вызывало бы существенных искажений электрического поля.

Цель изобретения - повыщение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике плотности тока, содержащем тороидальный сердечник и сигнальнун цепь, тороидальный сердечник выполнен из немагнитного материала, а сигнальная цепь-в виде расположенной на сердечнике обмотки из полупроводникового материала, обладающего магниточувствительными свойствами, причем части витков обмотки, образующие внещний контур, прошлифованы с внешней стороны.

На чертеже изображен предлагаемый датчик, упрощенная конструкция.

Датчик состоит из тороидального неферромагнитного сердечника 1, на котором намотана обмотка 2 из полупроводникового материала, обладающего маг- ниточувствительными свойствами, например германия. Внешняя часть витков этой обмотки с наружной стороны датчика по всему периметру проишифована с одной стороны. Датчик помещен в ферро.магнитный экран 3, имеющий иилиндрическую форму. Внутреннее окно датчика имеет отфеделенную известную плетцадь.

Работа датчика заключается в следующем.

Ток, 15}отекающий череа внутреннее окно датчика, изменяет со15)отивление обмотки 2, вьшолненной из полугфоводникового материала, которая включена в измерительную цепь. Эти изменения яшляются выходным сигналом, фиксируемым соответствующей аппаратурой. Ферромагнитный экран 3 устраняет влияние магнитных полей, создаваемых токами, н 1Ц)Оходящими через внутреннее окно датчика.

При 15)именейии микропровода для намотки обмотки 2 удается использо- вать сердечник с малой площадью сечешш и получить размеры датчика, не j eпятствуюшие движению ионов приблизительно в десять-двадцать раз меньше, .чем у .аналогичных датчиков. Поэтому датчик, внесенный в электролит, значително меньше искажает картину распределения электрического поля и точность измерений существенно повышается. Благодаря шлифовке внешней части витков обмотки, выполненной из полупроводниковог материала, на участках, где имеется шлифовка, действует рекомбинационный эффек существенно повышающий чувствительность датчика.

Изготовление датчика предельно ущ ощается,- так как для изготовления сердечника не требуется выполнять значительного количества трудоемких оп аций, а намотка и шлифовка ме представляет труда. Кроме того, 1ф€гдложенный датчик позволяет измерять плотности тока, изменяющиеся с любой скоростью, что расширяет область их щэименения.

Формула изобретения

Датчик плотности тока, содержащий тороидальный сердечник и сигнальную цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, тороидальный сердечник выполнен из немагнитного материала, а сигнальная цепь в ввде расположенной на сердечнике обм ки из полугфоводникового материала, обладающего магниточувствительными свойствами, причем части витков обмотки, образующие внешний крнтур, гфошлнфованы с внешней стороны.

Источники информации, принятые во внимание экспертизе

1. Серков В. В. Измеренеш больших постоянных токов интегрирующим контуро основанным на эффекте Холла. - Приборы и техника эксперимента, 1962, Nf 1, с. 125, рис. 2.