Устройство для определения величины и полярности постоянного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И ПОЛЯРНОСТИ ПОСТОЯННОГО TOKAV содержащее астатический магнитный элемент и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствитель ности линейности характеристики и расширения функциональных возможноетей , в него дополнительно введены барабан, .внутри которого размещен указанный астатический магнитный элемент, фотодатчики, вставленные в боковые стороны барабана, корпус, покрытый изнутри светопоглощающим веществом, источник световой энергии и фотоприемник, расположенные на противоположных концах корпуса, и индикаторный блок, причем барабан с астатическим магнитным элементом размещен внутри корпуса, астати1еский магнитный элемент имеет зеркальную поверхность, обращенную к источнику световой энергии, выходы фотоi датчиков связаны с индикаторным блоком, а выход фотоприемника соеСП динен с регистрирующим блоком.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) (01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП.(РЫТИЙ (21) 3 04985/18-21 (22) 27.10.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) A,È,Ïåðåëåøèí и A.Ì.Áðeæíåâ (53) 621, 317, 7 (088. 8) (56) 1.Андреев Ю.A. Абрамзон Г.В.

Преобразователи тока для измерений беэ разрыва цепи. Л., Энергия, 1979, с. 105-109, рис. 4-1.

2.Авторское свидетельство СССР

)) 789768, кл. G 01 R 19/00, 07 ° 09. 72 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЕЛИЧИНЫ И ПОЛЯРНОСТИ ПОСТОЯННОГО

ТОКА;: содержащее астатнческий магнитный элемент и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения чувствитель ности линейности характеристики и расширения функциональных воэможнос. тей, в него дополнительно введены барабан, .внутри которого размещен укаэанный астатический магнитный элемент, фотодатчики, вставленные в боковые стороны барабана, корпус, покрытый изнутри светопоглощающим веществом, источник световой энергии и фотоприемник, расположенные на противоположных концах корпуса, и индикаторный блок, причем барабан с астатическим магнитным элементом размещен внутри корпуса, астати 1еский магнитный элемент имеет зеркальную поверхность, обращенную к источнику световой энергии, выходы фотодатчиков связаны с индикаторным блоком, а выход фотоприемника соединен с регистрирующим блоком.

1064215

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст ройствам для измерения постоянного тока.

Известно устройство для бесконтактного измерения постоянного тока, содержащее магнитопровод, охватывающий пронодник с измеряемым током, и подвижный сердечник иэ магнитомягкого материала, укрепленный на вращающейся оси, расположенной в зазоре магнитопровода tlj

К недостаткам данного устройства относится то, что знак угла отклонения измерительного механизма не зависит от полярности измеряемого тока, а также нелинейность шкалы и невысокая чувствительность. Кроме того, для выполнения измерения необходим охват проводника с измеряемым током, что снижает область применения устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения постоянного тока, содержащее астатический магнитный элемент, который расположен в зазоре реактивного элемента ,колебательного контура подупроводниконого генератора, причем генератор с колебательным контуром размещен в выносном зонде-щупе, а выход генератора подключен к регистрирую щему блоку, выполненному в виде измерителя частоты (2) Астатический магнитный элемент может быть расположен в зазоре сердечника катушки индуктивности или между пластинами конденсатора колебательного контура генератора. При этом н случае использования в устройстве подвижного сердечника катуш ки индуктивности возникают трудности с балансировкой сердечника, а вследствие его инерционности устройство имеет низкую чувствительность.

Если астатический магнитный элемент располагают между обкладками конденсатора, точность и линейность измерения снижаются эа счет притягивания разноименных заряженных поверх ностей астатического магнитного элемесута и обкладок конденсатора. В обьих случаях частота генератора нелинейно зависит от величины тока: н устройстве с подвижным сердечником — эа счет нелинейности зависимости положения сердечника в зазоре и индуктивности катушки, а в устройстве с подвижной обкладкой конденсатора — из-за нелинейности зависимости между углом поворота астатического магнитного элемента и. величиной емкости конденсатора. Кроме того, обе разновидности устройства не позволяют определять полярность иэ5

65 меряемого тока, что снижает функциональныее возможности устройства.

Цель изобретения — повышение чувствительности линейности характеристики и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения величины и полярности постоянного тока, содержащее астатический магнитный элемент и регистрирующий блок, дополнительно введены барабан, внутри которого размещен указанный астатический магнитный элемент, фотодатчики, вставленные в боковые стороны барабана, корпус, покрытый изнутри светопоглощающим веществом, источник сне тоной э не ргии и фотоприемник, расположе нные на протиноположных концах корпуса, и индикаторный блок, причем барабан с астатическим магнитным элементом размещен внутри корпуса, астатический магнитный элемент имеет зеркальную поверхность, обращенную к источнику снетовой энергии, выходы фотодатчикон свя эаны с индикаторным блоком, а выход фотоприемника соединен с регистрирующим блоком.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1, выполненный из изоляционного материала и покрытый изнутри светопоглощающим веществом, астатический магнитный элемент 2, выполненный в виде пластин, два фотодатчика 3, источника 4 световой энергии, фото приемник 5, представляющий собой полонину цилиндра с высотой равной высоте корпуса 1 устройства и диаметром т р1 равным длине астатического магнитного элемента 2, повернутую вогнутой стороной внутрь корпуса 1, барабан 6, не препятствующий свободному вращению пластин астатического магнитного элемента 2, спиральную пружину 7, удерживающую элемент 2 н перпендикулярном относи тель но оси устройств а положении, индикаторный блок 8 и регистрирующий блок 9, Астатический магнитный элемент 2 имеет зеркальную поверхность со стороны, обращенной к источнику светоной энергии.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 располагают непосредственно на проводнике с измеряемым током так, чтобы оси проводника и устройства были перпендикулярны (не показано). При появлении тока в проводнике на астатический магнитный элемент 2 начинает действовать пара сил, поворачивающая его вокруг оси на угол, пропорциональный величине тока, протекающего по проводнику, 1064215

5=И 1 е, площадь освещения фотоприе ми ик а 5; соответственно длина и угол поворота астати. ческого магнитного элемента 2; где 5„.

Составитель С.Вейский

Техред T.Хаточка Корректор Г.Решетник

Редактор A.Ëåæíèíà

Заказ 10516/46 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæroðîä, ул.Проектная,4 причем элемент 2 поворачивается в одну из сторон в зависимости от направления тока в проводнике. При повороте его зеркальная поверхность отбрасывает часть светового потока источника 4 световой энергии на один из фотодатчиков 3. По сигналу с определенного фотодатчика 3 индикаторный блок 8 показывает полярность измеряемого тока.

В зависимости от величины тока астатический магнитный элемент 2 поворачивается на определенный угол, пропуская световой поток на фотоприемник 5. Сигнал, снимаемый с фотоприемника 5, пропорционален площади освещения фотоприемника 5, которая линейно зависит от угла поворота астатического магнитного элемента 2 и определяется выражением

Н вЂ” высота корпуса 1 устройства.

Фотоприемник 5 соединен с регистрирующим блоком 9, в котором выходной сигнал фотоприемника 5, пропорциональный измеряемому току, преобразуется к виду, удобному для отсчетаа.

Регулировку диапазона измерения тока осуществляют с помощью закрут10 ки и изменения жесткости спиральной пружины 7, которая при отсутствии тока в проводнике удерживает пластину астатического магнитного элемента 2 перпендикулярно оси корпу15 са 1 и параллельно оси проводника с измеряемым током.

Таким образом, введение корпуса, барабана, зеркальной поверхности астатического магнитного элемента, фотодатчиков, источника световой энергии,.фотоприемника и индикаторного блока позволяет повысть " чувствительность, улучшить линейность выходной характеристики устройства

25 и расширить его функциональные BQ3можности за счет дополнительного определения полярности измеряемого постоянного тока.