Устройство для бесконтактного измерения силы тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >883757 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 26.0380 (21) 2897363, 18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2311.81. Бюллетень № 43 (51)М. Кл.з

G 01 R 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 . 317 . 7 (088. 8) Дата опубликования описания 2 311.81

Ю.С. Грачев, A,Â. Гусев, В.В. Еремин, A. В. Плошинский (72) Авторы изобретения и И.В. Хахамов

iu <1 >,.;: у 1Л Г1"„Н;;;Г:..

1, %ХНи .„",": (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электрораэведке, электрохимии и аналоговом моделировании для измерения составляющих низкочастотного электрического поля и проводящих средах, а также в метрологии при поверке трансформаторов тока инфразвуковой частоты.

Известны устройства для бесконтактного измерения силы тока, содержащее одновитковый трансформатор тока, вторичная обмотка которого подключена ко входу усилителя с низким входным сопротивлением через корректирующую 15 индуктивность (1).

К недостаткам такого устройства следует отнести высокую погрешность (десятки процентов 1 при измерении в низкочастотном диапазоне (единицы 20 герц) и невозможность измерений в ннфранизкочастотном диапазоне (менее

1 Гц). Это вызвано тем, что измерения в области инфранизких частот требуют применения усилителя постоянного тока (УПТ1, а обеспечение условия согласования его входа со вторичной обмоткой одинакового трансформатора привоцит одновременно к двум несовместим -м требованиям.Во-первых, требуется боль- 30 шой коэффициент усиления в режиме отрицательной обратном связи по току для повьхаения чувствительности и уменьшения входного сопротивления

УПТ, а во-вторых, возникает режим практически короткого замыкания по по- стоянному току (через вторичную обмотку трансформатора) на входе УПТ.

Это исключает воэможность устойчивой работы УПТ, а применение разделительного конденсатора, даже большой емкости, нарушает условие согласования на таких частотах из-за высокого емкостного сопротивления, по сравнению с эквивалентным сопротивлением холостого хода, вносит значительные фазовые искажения и в сочетании с высокой индуктивностью вторичной обмотки прН водит к появлению паразитных комплексных полюсов с большой добротностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для бесконтактного иэмере" ния силы тока, содержащее одновитко» вый трансформатор тока и два усилителя с низким входным сопротивлением, причем вторичная обмотка трансформатора подключена через корректирующую индуктивность ко входам одного из усилителей, выход которого через ре883757 зистор каскадно подключен ко входу второго усилителя.

При этом индуцируемый во вторичной обмотке трансформатора ток, пропорци,ональный измеряемому току в первичном витке, преобразуется первым усилителем в выходное напряжеяие. Это напряжение через дополнительный резистор и корректирующую ундуктивность преобразуется в ток, величина которого превышает ток вторичной обмотки транс1 форматора. Этот ток повторно усиливается вторым усилителем, включенным каскадно с первым P2j .

Недостатками известного устройства являются низкая точность и чувствительность в области низких и инфранизких частот, вызванные невозможностью согласования вторичной обмотки трансформатора тока со входомУПТ, при их гальванической связи .

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности бесконтактйого измерения силы тока в области инфранизких частот .

Эта цель достигается тем, что в устройстве для безконтактного измерения силы тока, содержащем одновитковый трансформатор тока и два усилителя с нйзким входным сопротивлением, вторичная обмотка трансформатора включена между входами усилителей, выходы которых являются выходными зажимами устройства.

Это позволяет исключить замыкание входов каждого из усилителей по постоянному току при их гальванической связи со вторичной обмоткой трансформатора тока, осуществить встречное включение усилителей по дестабилизирующим факторам и повысить их коэффи. циент усиления.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства °

Устройство для бесконтактного измерения силы тока содержит одновитковый трансформатор 1 тока, вторичная обмотка 2 которого включена между входами усилителей 3 и 4 с низким входным сопротивлением.

Устройство работает следующим образом.

Индуцируемый во вторичной обмотке 2 трансформатора 1 ток, пропорциональный измеряемому, протекает последовательно по входным цепям усилителей 3 и 4, вызывая появление на их выходах, равных и противоположных по знаку напряжений (например, при равенстве входных сопротивлений усилителей 3 и 4). Разность выходных напряжений усилителей 3 и 4, несущая инфор". мацию о величине измеряемой силы тока, может поступать по резистору, либо на дальнейшее преобразование, например, на дифференциальный усилитель.

Включение вторичной обмотки 2 трансформатора 1 тока между входами усилителей 3 и 4 исключает замыкание входа каждого из усилителей по постоян15 ному току, т.е. усилители 3 и 4 включены по дестабилизирующим факторам встречно. Поэтому возможно применение УПТ 3 и 4 с большим коэффициентом усиления при гальванической связи их

2О входов со вторичной обмоткой 2 трансформатора 1 тока.

Это обеспечивает повышение точности и чувствительности (примерно на порядок) при измерении силы тока в области инфранизких частот до 0,1 Гц.

Технико-экономический эффект при внедрении изобретения заключается в повышении достоверности результатов измерения в электроразведке при поиске полезных ископаемых.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения силы тока, содержащее одновитковый трансформатор тока и два „.. усилителя с низким входным сопротивлением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и

40 чувствительности измерений в области инфранизких частот, вторичная обмотка трансформатора тока включена между входами усилителей, выходы которых являются выходными зажимами

4 устройства.

Источники ниформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии t) 52-7975, кл . 110 6 1, 1977.

2. Патент Японии Р 52-797б, кл. 110 С 1 1977.

883757

Составитель T.H. Веремейкина

Редактор Г. Волкова Тех ред A. Баб инец Корректор С. Щомак

Заказ 1021Ñ/66 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4