Устройство для измерения малых по величине кратковременных токов в цепях с большими нормальными токами

 

№ 91035

ыЛ..ф.

/Е

Класс 21е, 30

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. М. Бронштейн

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПО ВЕЛИЧИНЕ

КРАТКОВРЕМЕННЫХ ТОКОВ В ЦЕПЯХ С БОЛЬ%ИМИ

НОРМАЛЬНЫМИ ТОКАМИ

Заявлено 19 января 1950 r. за 11 410871 в Гостехннку СССР

Изобретение относится к устройствам для измерения малых по величине кратковременных токов в цепях с большими нормальными токами, например для измерения остаточных токов выключателей, обратных токов выпрямителей и т. и. Известные устройства подобного рода с использованием низкоомных шунтов и усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления имеют существенные недостатки. Идуктивность низкоомных шунтов остается достаточно высокой по сравнению с активным сопротивлением, что вносит ошибки в измерения как фазовые, так и амплитудные. Усилители постоянного тока с большим коэффициентом усиления (порядка 10 000) имеют плохую частотную характеристику и при таком большом коэффициенте усиления сказываются посторонние помехи, даже при малых уровнях их сигналов. Кроме того, эти схемы требуют обязательного заземления высоковольтной цепи, что технически не всегда приемлемо.

В описываемом устройстве достигнуто существенное устранение указанных недостатков и повышение точности измерений, применением магнетрона с ассиметричными электродами, обладающего пологой характеристикой, управляющие обмотки которого включены в цепь исследуемого тока, а к анодной цепи приключен измерительный прибор.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства. Оно выполнено в виде магнетрона, имеюшего плоские электроды: кольцевой (незамкнутый) анод А и катод К. Катод К расположен асимметрично по отношению к аноду А, Оболочка 1, окружающая электроды, расположена внутри изоляционного цилиндра 2, на поверхности которого намотана катушка 8. На внутренней поверхности цилиндра 2 имеются два изолированных друг от друга кольцевых (незамкнутых) экрана 4 и 5 из парамагнитного материала. Внешний экран 4 заземляется, а внутренний кран 5 соединяется с анодом. Тем самым создается полная экранировка магнетрона от внешних электростатических полей, а также предотвращается попадание емкостных токов в его измерительную цепь. № 91035

При замыкании аподной цепи магнетрона по ней потечет ток, определяемый при данной э.д.с, внутренним сопротивлением магнетрона и нагрузочным сопротивлением б. При пропускании через катушку 8 переменного тока магнитное поле катушки по мере увеличения тока будет нарастать, что вызовет искривление пути электронов и увеличение внутреннего сопротивления магнетрона. Последнее приведет к уменьшению тока, протекающего через сопротивление б.

При определенном критическом значении тока в катушке 8, сила магнитного поля достигнет критической величины, электроны не будут попадать на анод и прохождение тока через магнетрон прекратится. При дальнейшем росте тока до максимума и снижении его до критической величины никаких изменений во внешней цепи происходить не будет и зок в сопротивлении 6 останется равным нулю. При снижении тока катушки 8 ниже критической величины ток в сопротивлении б опять начнет нарастать и достигнет максимума при проходе тока катушки 8 через нуль.

Таким образом, в определенном диапазоне ток, протекающий через сопротивление б, а следовательно, и напряжение на этом сопротивлении находятся в определенной зависимости от мгновенного значения тока, протекающего через катушку 8. Если катушку 8 включить в цепь испытуемого выключателя или выпрямителя, то в сопротивлении б, включенном в анодную цепь, будут действовать напряжения, находящиеся в зависимости от мгновенных значений тока, протекающего через выключатель или выпрямитель.

Для регистрации этих токов в определенном масштабе на катодном осциллографе достаточно подать сигнал с сопротивления б на усилитель 7 постоянного тока. При надлежащем выборе всех параметров прибора удается получить изменение напряжения на сопротивлении б порядка 0,1 — 0,2 в на 100 мка тока в катушке 8, что позволяет применить усилитель с коэффициентом усиления 20 — 50.

Для получения симметричной кривой и улучшения чувствительности вблизи нуля тока в области расположения магнетрона целесообразно создавать с помощью вспомогательной катушки 8 компенсационное магнитное поле определенной, величины.

Предмет изобретения

Устройство для измерения малых по величине кратковременных токов в цепях с большими нормальными токами, например для измерения остаточных токов выключателей, обратных токов выпрямителей, и т. п., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем применен магнетрон с асимметричными электродами, обладающий пологой характеристикой, управляющие обмотки которого включены в цепь исследуемого тока, а к анодной цепи приключен измерительFlbiH прибор.