Измерительный преобразователь постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнчвсинх

Республик пп789830 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл 3 (22) Заявлено 2211.78 (21) 2687498/18-21

01 R 19/20II

03 F 9/00 с присоединением заявки № (осударствеииыЯ комитет

СССР по делам изобретеииА и открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 2Ь128Q, бюллетень ¹ 47 (53) УАК 821. З17..7 (088,8) Дата опубликования описания 2 3.1 2.80 (72) Авторы изобретения

Н.Я.Шут, A.È.Ìoðoçoâ, А.С.Дордий и Н.Г.Слухаев (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано для измерения малых токов и ЭДС,а именно для измерения токов утечки через сопротивление изоля- 5 ции в сетях постоянного тока.

Известны преобразователи тока, сердечники которых намагничиваются по безгистерезисной кривой, предназна- . ченные для преобразования постоянно- 10

ro тока в импульсное напряжение. Они выполнены на двух ферромагнитных сердечниках, на которых размещены обмотки.входного и выходного сигналов и обмотки возбуждения, питающиеся от ге- 15 нератора затухающих колебаний (lj. .Недостатком таких преобразователей является низкая чувствительность,обусловленная невозможностью тщательного побора пар ферромагнитных сердечни- 20 ков по идентичности магнитных .параметров так как разброс приводит к появлению большого начального уровня помехи в выходном сигнале.

Известен также. преобразователь пос-25 тоянного тока, содержащий магнитный сердечник с нанесенными на него обмотками управления, возбуждения и выходной, и генератор пакетов затухающего переменного тока (2).

В таком преобразователе выделение полезного сигнала осуществляется колебательным контуром, подключенным к выходу преобразователя, причем частота собственных колебаний контура равна частоте следования пакетов затухающего переменного тока. В результате воздействия на сердечник затухающего переменного поля при постоянном поле управления равном нулю, точка, характеризующая магнитное состояние сердечника, переходит из начала координат на предельную петлю гистеризиса, а затем, по мере затухания переменного поля, возвращается в исходное нулевое состояние.

На выходе преобразователя появляется напряжение, пропорциональное изменению потока, установившемуся в магнитном сердечнике эа счет воздействия постоянного и затухающего до нуля переменного полей. Так как в данном примере постоянное поле равно нулю, то вьходное напряжение U>b,< пропорционально первому импульсу пакетов переменного поля и является напряжением помехи.U>b,< —— Пп„„„, При постоянном токе управления, отличном от нуля, в результате одновременного воздействия на сердеч789830 нйк постоянным полем и эатухаюцим переменным полем сердечник переходит в магнитное состояние, характеризуемое точкой, лежащей на беэгистерезисной кривой намагничивания. При каждом воздействии переменного зату хающего поля точка, характеризующая магнитное состояние, переходит с безгистерезиснЬй кривой намагничивания на предельную петлю гистереэиса, а по мере затухания переменного поля возвращается в точку, лежащую на беэ- <4 гистерезисной кривой намагничивания и пропорциональную постоянному полю управления.

В результате выходное напряжение преобразователя пропорционально иэ- $5 менению потокосцепления выходной обмотки, которое,в свою очередь, пропорционально потоку, устанавливающемуся в магнитном сердечнике за счет воздействия постоянного и эатухающего до нуля переменного полей и равно:

U&>x = "пом+ - си ° где Uп— напряжение помехи, вызыв аемое з атухающим переменным полем;

0 „„ — напряжение полеэного сиги ала.

Таким образом, преобразователь при выделении полезного сигнала обладает .недостаточной чувствительностью, что является существенным недостатком из- ЗО вестного устройства.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий маг-35 нитный сердечник с обмотками управления, возбуждения и выходной, и генератор пакетов. затухающего переменного .тока, дополнительно введены коммута1ор, включенный между выходом генера gp тора затухающего переменного тока и обмоткой возбуждения магнитного усилителя, блок сравнения первых импульсов смежных пакетов выходного сигна..ла, подключенный к выходной обмотке магнитного усилителя, синхронизатор, 4> выход которого подключен к управляюцим входам генератора возбуждения, коммутатора и блока сравнения.

На чертеже приведена схема преоб- щ разователя.

Преобразователь содержит генератор 1 пакетов затухающего переменного,тока, соединенный через коммутатор 2, производящий периодическую сьйну полярности пакетов затухающего переменного тока, магнитный сердечник 3„ обмотку возбуждения 4, выпол- ненную, например, со средней точкой.

Выходная обмотка 5 магнитного усилителя соединена с блоком сравнения 6, ф) производящим выделение первого импульса из выходного сигнала, измерение его амплитуды и запоминание ре.зультата до прихода следующего пакета выходных импульсов. 65

Управляющие входы генератора эатухаюцего переменного тока, коммутатора и блока сравнения подключены к выходу синхронизатора 7, с помошью которого устанавливается частота воздействия генератора затухающего переменного тока на магнитный усилитель и задает алгоритм работы узлов преобразователя,На магнитный сердечник 3 также нанесена управляющая обмотка 8, Преобразователь работает следуюцим образом. В результате одновремен- ного воздействия на сердечник магнит-. ного усилителя постоянным полем и затухающим переменным полем, сердечник переходит в магнитное состояние, характериэуемэе точкой, лежащей на беэгистереэисной, кривой намагничивания.

При поступлении на сердечник первого пакета затухающих колебаний через обмотку 4 в его выходной обмотке

5 индуцируется импульсное напряжение

Uq, амплитуда первого импульса которого пропорциональна воздействующему постоянному полю. Это напряжение поступает на блок сравнения 6, состоящий, например, из входного ключа, интегратора и реверсивного счетчика. Входной ключ-пропускает первый импульс выходного напряжения, который измеряется и запоминается реверсивным счетчиком. При появлении второго пакета затухающих колебаний, коммутатор 2 изменяет его полярность и через обмотку 4 он воздействует на сердечник 3, при этом в выходной обмотке 5 индуцируется импульсное напряжение Ug которое поступает на блок сравнения 6, где измеряется и сравнивается со значением предыдущего измерения первого импульса. Полученная разность является выходным сигналом, пропорциональным воздействующему на сердечник магнитного усилителя постоянного тока управления.

При нулевом значении тока управления разность амплитуд первых имйульсов двух смежных индуцируемых пакетов выходных импульсов напряжения равны нулю. При значении тока управления отличном от нуля. выходной сигнал пропорционален разности изменения магнитного потока в сердечнике магнитного усилителя при двух измерениях.

Величина выходного напряжения преобразователя, при таком способе выделения полезного сигнала, равна удвоенному иапряжению полезного сигнала ранее известного преобразователя.

Следовательно, предлагаемый преобразователь обладает rtosblaeHHOA чувствительностью по сравнению с известным.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь постоянного тока, содержащий магнитный

789830

Составитель Ф. Цареградский

Редактор H.Кончицкая Техред М.Рейвес Корректор H.Øâúùêàÿ

Заказ 9029/42 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

&A«««

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сердечник с обмотками управления, возбу кдения и выходной, и генератор пакетов затухающего переменнаго тока, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введены коммута- 5 тор, включенный между выходом генератора затухающего переменного тока . и обмоткой возбуждения, блок сравнения первых импульсов смежных пакетов выходного сигнала, подключенный к вы- ð ходиой обмотке магнитного усилителя, синхронизатор, выход которого подсоединен к управляющим входам генератора затухающего переменного тока, коммутатора и бл(3са сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскбе свидетельство СССР

В 387495, кл. Н 03 Р 9/00, 1971.

2. Авторское свидетельство бССР

9 344370, кл. G Ol R 19/20, 1970.