Бесконтактный измерительный преобразователь тока

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения токов в системах автоматики с гальваническим разделением цепей. С целью расширения частотного диапазона преобразуемых сигналов и упрощения настройки в него введены вторичная секционированная обмотка 8 и шунт 9. Сигнал с первичной обмотки 1, расположенной на магнитопроводе 2 с преобразователями 3 и 4 Холла в зазорах, поступает и в обмотку 8. Источник 5 и 6 тока питают преобразователи 3 и 4, сигнал с которых поступает в усилитель 6 и суммируется с сигналом шунта 9, поступая на выходы 11 и 12. Обмотка 8 зашунтирована резисторами 10. Усилитель 7 может быть реализован на операционном усилителе 13 с корректирующими резисторами 14 и 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 R 19/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14 и 15.

Фиг.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4485505/21 (22) 21.09,88 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (72) В.Я.Таубес, С.Н.Силов, А.В.Елисеев, С.П.Лохов, А.Ю.Волков, В,Ю.Емельянов и

С.M.Áîðèñþê (53) 621.317.7(088.8) (56) Суворов Г.В., Цытович Л.И:, Осипов О.И. и др, Автоколебательный датчик тока с параллельными каналами преобразования. — Приборы и техника; "Энергетика", 1981, с, 113 — 115.

Кобус А„Пушинский А. Датчик Холла и магниторезисторезисторы. — M,: Энергия, 1971, с. 239-247. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для Ы 166 1657А1, измерения токов в системах автоматики с гальваническим разделением цепей, С целью расширения частотного диапазона преобразуемых сигналов и упрощения настройки в него введены вторичная секционированная обмотка 8 и шунт 9. Сигнал с первичной обмотки 1, расположенной на магнитопроводе 2 с преобразователями 3 и 4 Холла в зазорах, поступает и в обмотку 8. Источники 5 и 6 тока питают преобразователи 3 и 4. сигнал с которых поступает в усилитель 6 и суммируется с сигналом шунта 9, поступая на выходы 11 и 12. Обмотка 8 эашунтирована резисторами 10. Усилитель 7 может быть реали.зован на операционном усилителе 13 с корректирующими резисторами

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1661657

Изобретение относится к измерительНоА T8xHNKe и может быть использовано для измерения токов в устройствах (системах) автоматики в широком диапазоне частот с гальваническим разделением цепей.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона преобразуемых сигналов и упрощение настройки.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — конструкция магнитопровода с датчиками Холла и вторичной обмоткой, Бесконтактный измерительный преобразователь тока содер>кит в контролируемой цепи первичную обмотку 1 на разделенном на несколько частей магнитопроводе 2 с размещенными в его зазорах преобразователями 3 и 4 Холла, входы которых соединены с выходами источников 5 и

6 тока, а выходы соединены между собой последовательно и соединены с l.ooraeTcTвующими входами усилителя 7, первый выход которого соединен с первыми выводами секционированной вторичной обмотки 8 и

U3 HTB 9. BTopble выводы шунта 9 w ceKQM0нированной обмотки 8 соединены между собой, каждая секция (на фиг,1 показана условно) секционированной обмотки 9 соединена последовательно и зашунтирована резисторами 10, Второй вывод шунта 9 и второй вывод усилителя 7 соединены с выходами 11 и 12 соответственно, Усилитель 7 может быть реализован на операционном усилителе 13 и резисторах 14 и 15, корректирующих его коэффициент передачи, Преобразователь работает следующим образом.

Первичный ток i1, приведенный к вторичной стороне, раскладывается на три составляющие, вторичного тока 12, тока намагничивания ip и потерь на вихревые токи lв, = 12+ 1и+ 4, 1 где i 1 — первичный ток;

i2 — вторичный ток;

1и — ток намагничивания;

1в — вихревые токи

Первая составляющая измеряется высокочастотным каналом с вторичной обмоткой 8, вторая — низкочастотным каналом с преобразователями 3 и 4 Холла, третьей можно пренебречь при применении ферритовых магнитопроводов. Как видно из уравнения (1), автоматически выполняется частотное согласование двух каналов, в том числе при изменениях числа витков первичной обмотки 1, когда резко меняются параметры схемы замещения, 40

5

Первичный ток частично трансформируется во вторичную обмотку 8, и на резисторах 10 и на шунте 9 создается падение напряжения U2, пропорциональное высокочастотной составляющей тока 11, т.е. току 12. .

1-12 12 (2)

Низкочастотная (включая постоянную) составляющая тока почти не трансформируется во вторичную обмотку 8 и намагничивает магнитопровод 2, что приводит к появлению магнитного потока в зазоре с индукцией В, которой соответствует ток намагничивания р

С выходов преобразователей 3 и 4 Холла снимается и усиливается усилителем 7 сигнал напряжения, пропорционального индукции, а значит току намагничивания;

1Ц В. (3)

Выходное напряжение 0ввх складывается из двух упомянутых напряжений:

Овых = U2+ Ци. (4)

При согласовании статических коэффициентов обоих каналов следует, что с погрешностью до тока, определяющего вихревые потери, выходное напряжение получается пропорционально первичному току.

При изменении числа витков первичной обмотки 1 (изменение чувствительности) такое согласование частотных характеристик каналов происходит автоматически, Формула изобретения

1, Бесконтактный измерительный преобразователь тока, содержащий магнитопровод, через который проходит проводник с контролируемым током, причем магнитопровод разделен на несколько частей, в воз.душных зазорах между этими частями размещены преобразователи Холла, два входа каждого из них соединены с соответствующими выходами источников тока, выходы всех преобразователей Холла соединены между собой последовательно, причем первый и последний выводы этой последовательной цепи соединены с соответствующими входами усилителя, первый выход усилителя является первым выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения частотного диапазона преобразуемых сигналов и упрощения настройки, на магнитопроводе расположена вторичная обмотка, один вывод которой соединен с вторым входом усилителя и первым выводом шунта, второй вывод которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки и является вторым выходом преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вторичная обмотка выполнена секционированной, причем секции со1661657

Составитель В.Смирнов

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор И.Дербак

Заказ 2119 Тираж 1Г2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 единены последовательно, а первый и второй выводы каждой секции дополнительно соединены с первым и вторым выводами соответствующих резисторов.