Устройство для измерения переменных токов

 

Класс 21е, 36ат № 150927

СССР

1 "-"l 0:ÝÇ Í, я

17 -- - м:- ii:1 011 .1(,К.1Я

r Vli 1 а l "ä

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 95

В. К. Кемпайнен

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННЪ|Х ТОКОВ

ЛЮБОЙ ФОРМЫ

Заявлено 6 мая 1961 г. за И 729194/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 20 за 1962 г.

В приборах для измерения переменных токов известно использование тороидальных трансформаторов с неферромагнитным сердечником совместно с пассивным (не электронным) интегратором для измерения переменных токов любой амплитуды и формы. Однако на низкой частоте при измерении слабых токов известные приборы вследствие низкой чувствительности имеют значительную амплитудную погрешность, а также дополнительную погрешность, обусловленную непосредственным включением нагрузки параллельно интегрирующей емкости.

В предлагаемом устройстве для измерения переменных токов относительно малой амплитуды и частоты использованы торопдальный трансформатор с ферромагнитным сердечником совместно с электронным инегратором. Это повышает чувствительность и точность измерения.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для измерения переменных токов.

Устройство содержит трансформатор 1 с ферромагнитным сердечником, активное сопротивление 2 и емкость 8 интегрирующей цепочки, электронный усилитель 4 с большим отрицательным коэффициентом усиления ц, = 10 при разомкнутой обратной связи.

Под действием переменного магнитного поля измеряемого тока i во вторичной обмотке трансформатора 1 индуктируется э. д. с.

di 1

e,= — М

Ch где: М = ы,. ы, 6„, — взаимная индуктивность обмоток трансформатора; m> и ыз — число витков первичной и вторичной обмоток трансфор№ 150927 матора; G„, — магнитная проводимость сердечника трансформатора; — — первая производная по времени измеряемого тока.

dt

При помощи электронного интегратора 5 производится интегрирование э. д. с. е . Снимаемое напряжение U, „повторяет закон изменения тока i>.

Напряжения и ток в цепи интегрирования связаны между собой соотношениями:

U,„,„= — р У,,;

U, =U,+U„,„= 1+ v

Iu, U = — U, вых с + откуда: и ток

Предмет изобретения

Устройство для измерения переменных токов любой формы, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения слабых токов малой частоты, в нем использованы тороидальный измерительный трансформатор с ферромагнитным сердечником, охватывающий токонесущий провод, и электронный интегратор, интегрирующий напряжение трасформатора, пропорциональное производной измеряемого тока.

Ф. где: i,, U„U, и U,„„соответственно мгновенные значения тока в цепи интегрирования, напряжения на емкости 8, падения напряжения на индуктивности б и напряжений на входе и выходе усилителя.

По сравнению с пассивным интегратором рассматриваемая электронная схема уменьшает при прочих равных условиях относительную ошибку интегрирования в 1 + и, раз. При достаточно большом коэффициенте усиления р можно без ущерба для точности подобрать произведение сопротивления 2 и емкости 8 так, чтобы U,„áûëo значительно оольше интегрируемой э. д. с: (в этом случае одновременно синтегрированием происходит усиление сигнала), Неизбежные флюктуации в величине коэффициента усиления усилителя, связанные с его нестабильностью, практически не сказываются на точности интегрирования. Например, если относительная погрешность интегрирования при данном коэффициенте усиления 0,01%, то уменьшение коэффициента усиления в 10 раз увеличит относительную ошибку до 0,1 % . В случае измерения очень малых токов может появиться необходимость в дополнительном усилении сигнала, для чего используется один или несколько каскадов умножения 7, построенных по принципу электронного интегратора, с той лишь разницей, что вместо емкости 8 включается активное сопротивление 8. № 150927

Объем 0,26 изд. л.

Цена 4 коп.

Подл. к печ. 30/XI — 62 r. Формат бум. 70 )(108 /ig

3ак. 3124/15 Тираж 1150

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография, пр, Сапунова, 2.

Составитель Ю. И. Теснен

Редактор Н. С. Кутафина Техред А. А. Камышникова Корректор Г. С. Мосолова