Устройство для измерения наведенных токов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения за счет обеспечения долговременного хранения записанной информации и исключения ее искажения при считывании и расширение функциональных возможностей устройства за счет дополнительной возможности измерения максимальных значений тока и энергии в серии наведенных импульсов тока и энергии однократных импульсов. Устройство содержит термопреобразователь 1, элемент 2 задержки, выполненный в виде тороидального сердечника 3 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса с первичной 4 и вторичной 5 обмотками, запоминающего элемента 6, также выполненного в виде тороидального сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, с первичной 8 и вторичной 9 обмотками и источник 10 постоянного тока. Подобное выполнение элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 обеспечивает долговременное хранение информации и исключает ее искажение при считывании, а также позволяет дополнительно осуществлять измерение максимальных значений тока и энергии в серии наведенных импульсов тока и энергии однократных импульсов. Устройство обеспечивает запись информации о наведенных токах без внешних команд, что позволяет его использовать при испытаниях, когда связь с объектом испытаний исключена. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 5 д11 4 С 01 К 19/22, 19/03

IGEG0I

1"ИМЕНТН0- Т

Б БЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4239008/24-21 (22) 29.04,87 (46) 30.11.89. Вюп. № 44 (75) M.Æ.Хайретдинов и Н.А.Хорошилов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 789836, кл. G 01 R 19/22,12.02.79.

Мелехов M.Å. Измерительная антенна с запоминающим устройством. — Измерительная техника, 1975, ¹ 1, с. 81-82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАВЕДЕН-

НЫХ ТОКОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения за счет .обеспечения долговременного хранения записанной информации и исключения ее искажения при считывании и расширение функциональных возможностей устройства за счет дополнительной возйожности измерения максимальных значений тока и энергии в серии наведенных импульсов тока и энергии однократных импульсов.

Устройство содержит термопреобразова2 тель 1, элемент 2 задержки, выполненный в виде тороидального сердечника

3 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса с первичной 4 и вторичной 5 обмотками, запоминающего элемента 6, также выполненного в виде тороидального сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, с первичной 8 и вторичной 9 обмотками и источник 10 постоянного тока„Подобное выполнение элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 обеспечивает долговременное хранение информации и исключает ее искажение при считьтвании, а также позволяет дополнительно осуществлять измерение максимальных значений тока и энергии в серии наведенных импульсов тока и энергии однократных импульсов. Устройство обеспечивает запись ивформации о наведенных токах без внешних команд, что позволяет его использовать при испытаниях, когда связь с объектом испытаний исключена. 2 ил.

1525604

Нт 1

I т (d где Н

При ствием

Изобретение относится к электроизерительной технике и может быть исользовано для построения встречных. стройств контроля наведенных токов цепях электрических систем и приоров .для определения электромагнитой стойкости к воздействию высокоастотных электромагнитных полей, гроовых разрядов и т.п. 10

Цель изобретения - повышение досоверности результатов измерения за чет долговременного хранения записаной информации и исключения ее искае ния при считывании и расширение 15 ункциональных возможностей устройста за счет дополнительной возможноси измерения максимальных значений ока и энергии в серии наведенных имульсов тока и энергии однократных- 20

E аведенных импульсов тока.

На фиг. 1 приведена электрическая хема предлагаемого устройства, на иг. 2 — петля гистерезиса ферромагтного сердечника.

Устройство (фиг. 1) содержит термореобразователь 1, элемент 2 задерж выполненный в виде тороидального ердечника 3 с первичной 4 и вторичной обмотками, запоминающего элемента 6 80 акже выполненного в виде тороидалього сердечника 7 с первичной 8 и торичной 9 обмотками, и источник 10 остоянного тока.

Положительный полюс источника 10 постоянного тока подключен к концу, а, его отрицательный полюс — к началу торичной обмотки 5 элемента 2 задери. Первичная обмотка 4 элемента 2 адержки и первичная обмотка 8 запонающего элемента б соединены последовательно-согласно — конец первичной обмотки 4 элемента 2 задержки подключен к положительному выходному зажиму 45 термопреобразователя 1, а начало первичной обмотки 8 запоминающего элеме, та б соединено с его отрицательным рыходным зажимом. Входные зажимы 11 термопреобразователя 1 образуют вход

1 устройства, выводы 12 и 13 вторичной обмотки 9 запоминающего элемента 6— выход устройства, а выводы 14 и 15 . первичной обмотки 8 запоминающего

О мента 6 — его считывающий вход. Сер- дечники 3 и 7 элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 выполнены из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

Устройство работает следующим образом.

Вход устройства (фиг. 1) образованный входными зажимами 11 термопреобразователя 1, включают в исследуемую цепь, выполненную, например. в виде электрических проводников, имеющих между собой гальваническую или индуктинно-емкостную связь. В исходном состоянии при отсутствии в исследуемой цепи наведенных токов сердечник

3 элемента 2 задержки находится в

I состоянии насыщения + Р за счет поля смещения Н (фиг. 2), создаваемого током смещения, протекаюпдм по обмот1ке 5 элемента 2 задержки от источника

10 постоянного тока с болыым внутренним сопротивлением, а сердечник

7 запоминающего элемента 6 в состоянии остаточного насыщения

При появлении на входе устройства наведенного в исследуемой цепи сигнала, например высокочастотного, последний термопреобразователем 1 преобразуется в постоянное напряжение, под действием которого по обмоткам

4 и 8 элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 протекает -.Oê I

При этом сердечник 3 элемента 2 задержки не изменяет своего магнитного состояния насыщения так как создаваемое этим током поле записи Н совпаца3 ет по направлению с полем смещения Н

Сердечник 3 в данном случае лишь намагничивается-- на величину несколько

1 большую, чем + ф, в направлении + Р, ) а после исчезновения сигнала на входе устройства возвращается в состояние

+ Р, поскольку на данном участке сердечники с прямоугольноч петлей гистерезиса не обладают свойством памяти. Сердечник 7 запоминающего элемента 6 под воздействием тока Хизменяет исходное состояние, если напряженность поля трогания, при котором начинается необратимое намагничивание сердечника 7; — средняя длина силовой линии сердечника 7; — число витков первичной обмотки 8 сердечника 7. выполнении условия (1) под дейполя записи Нэ .сердечник 7 на5 152560 магничивается из состояния — «Р„ до некоторого промежуточного состояния й«Р,.

При этом исчезновение сигнала на входе устройства в силу запоминающих

5 свойств ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, из которого выполнен сердечник 7, не вызывает изменения остаточного магнитного потока 6Ф . Записанная в сердеч- 1ц нике 7 информация о величине тока L в виде остаточного магнитного потока

Ь Р хранится практически неограниченное время. Считывание информации производят путем подачи на считывающий вход устройства (выводы 14 и 15,фиг.1) прямоугольного импульса напряжения U фиксированной амплитуды. При этом, сигнал, формируемый во вторичной обмотке 9 запоминающего элемента 6 с 20 ее выводов 12 и 13, образующих выход устройства, подают на регистратор.

При считывании информации указанный прямоугольный импульс считывания подают на считывающий вход устройс ва в 25 следующей полярности: вывод 14 — минус, вывод 15 — плюс. При этом, происходит одновременное перемагни:«иванне сердечника 7 из состояния « «р, а

1 сердечника 3 из состояния + 9m в сос- 3о тояние насыщения — «« . Параметры элемента 2 задержки выбирают такими, чтобы при считывании время перемагничивания сердечника 3 из состояния

+Ф,„в состояние —,„было всегда больше времени перемагничивания сердечника 7 от + Ф„до -Ф .

При соблюдении этого условия исключается преждевременное шунтирование обмотки 8 запоминающего элемента 40 низким выходным сопротивлением термопреобразователя 1 до окончания импульса считывания. После окончания импульса считывания сердечник 7 из состояния — Ф,„при наличии тока I 45 переходит в промежуточное состояние

Аф, а при отсутствии тока Хт возвращается в исходное состояние — Ф„. Сер" дечник 3 после считывания всегда возвращается в одно и тоже состояние

+ Р„„за счет поля смещения Н „,. Информационным параметром полученного при считывании информации выходного сигнала устройства служит время намагничивания сердечника 7 до состояния — «Р,„c — «Р „.

Время считывания определяется выражением

И+У«+И

« = У

Ц У (2) гд е «Д вЂ” числ о вит ков п ер вич ной обмотки 8 сердечника 7, Р„ — остаточный магнитный поток насыщения

И„, — изменение потока, обусловленное обратимыми процессами после насьпцения cåðäå÷íèêà 7.

По предварительным снятым градуировочным характеристикам, представляющим собой зависимость времени Р считывания от величины входного тока устроиства и энергии входных импульсов, определяют их значения в условиях измерений наведенных токов.

Устройство может работать в двух режимах записи: в режиме записи тока наведенных высокочастотнъы сигналов и в режиме записи энергии наведенных импульсов (например, в случае воздействия грозового разряда). При этом параметры запоминающего элемента 6 выбирают таким образом, чтобы сердечник

7 работал в режиме записи непрерывным током. В этом режиме записи используется линейныи участок восходящей ветви петли гистерезиса, а перемагничиьание сердечника 7 осуществляется практически по статической петле гистерезиса, Благодаря такому режиму записи устройство позволяет регис-рировать максимальные значения тока или энергии наведенных импульсов тока из серии сигналов различной амплитуды, а также энергию однократных импульсов тока.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет введения элемента задержки, выполнения запоминающего элемента и элемента задержки на основе ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса,. обеспечивающих долговременное хранение записанной информации и исключающих ее искажение при считываю и, обеспечивает по сравнению с прототипом существенно большую достоверность результатов.измерения. Предлагаемое устройство позволяет кроме измерения наведенных высокочастотных токов относительно длительного действия регистрировать энергию наведенных однократHbLx импульсон тока, а также максимальные значения тока или энергии в серии наведенных импульсов тока, что расширя1525604 ор мула изобретения

Составитель С.Вейский

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 7219/40 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101

elr его фуйкционапьные воэможности по с равнению с прототипом. Возможность э циси информации о наведенных токах б з внешних команд позволяет исполь5 з вать предлагаемое устройство в исп ануях, когда связь с объектом исаний исключена.

Устройство для измерения наведентоков, содержащее термопреобразоатель, входные зажимы которого соенены с входом устройства, и запами- 15 ющий элемент, о т л и ч а ю щ е е— я тем, что, с целью повышения дос- оверности результатов измерения и . асширения функциональных воэможносей, в него дополнительно введены эле-20 ент задержки и источник постоянного ока, причем запоминающий элемент и элемент задержки выполнены каждый в виде тороидального сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, на котором размещены первичная и вторичная обмотки, положительный и отрицательный полюса источника постоянного тока соответственно подключены к концу и началу вторичной обмотки элемента задержки, выводы первичной и вторичной обмоток запоминающего элемента соответственно присоединены к считывающему входу и выходу устройства, первичные обмотки элемента задержкии запоминающего элемента соеднненыпоследовательно-согласно,причем конецпервичной обмотки элемента задержки подключен к паложитель» ,ному зажиму термопреобразователя, а начало первичной обмотки запоминающего элемента соединено с его отрицательным выходным зажимом.