Измеритель больших постоянных токов

Измеритель больших постоянных токов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и является дополнительным к авт.св. № 1218334. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит участок 1 провода с контролируемым током, формирователь 2 импульсов тока, измерительный шунт 3, масштабный преобразователь 4 с перестраиваемым коэффициентом передачи, регистрирующий прибор 5, блок 6 сравнения и фазочувствительный вьшрямитель 7. Введение масштабного преобразователя 8 с перестраиваемым коэффициентом передачи, фазочувствительного вьтрямителя 9, формирователя 10 опорного напряжения и образование новых связей в устройстве позволяют исключить нестабильность коэффициента преобразования, обусловленную влиянием переменной составляющей контролируемого постоянного тока. 1 ил. к i 00 Од к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„260861

А2 (5g 4 G 01 R 19/00 ф

1 !

Ж

cs Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1218334 (21) 3744201/24-01 (22) 28.05.84 (46) 30.09.86. Бюл. ¹ 36 (71) Физико-технический институт

АН ТССР (72) А.Т. Белоус, И.Н. Сапранков, С.Г. Березин и Х.Ходжанепесов (53) 621.3 17.7(088.8) (56) Разин Г.И., Щелкин А.П. Бесконтактное измерение электрических токов. М.: Атомиздат, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 761918, кл. G 01 R 19/00, 24.07.78.

Авторское свидетельство СССР № 1218334/24-21, кл. С 01 R 19/00, 09.04.84. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ

ТОКОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и является дополнительным к авт.св. ¹ 12 18334.

Цель изобретения — повышение точности измерения. Устройство содержит участок 1 провода с контролируемым током, формирователь 2 импульсов тока, измерительный шунт 3, масштабный преобразователь 4 с перестраиваемым коэффициентом передачи, регистрирующий прибор 5, блок 6 сравнения и фазочувствительный выпрямитель 7. Введение масштабного преобразователя 8 с перестраиваемым коэффициентом передачи, фаэочувствительного выпрямителя 9, формирователя

10 опорного напряжения и образование новых связей в устройстве позволяют исключить нестабильность коэффициента преобразования, обусловленную влиянием переменной составляющей контролируемого постоянного тока.

1 ил

260867 2 му входу блока 6 сравнения и входу формирователя 10 опорного напряжения.

Другой вход (вход синхронизации) формирователя 10 опорного напряже5 ния подключен к выходу формирователя

2 импульсов тока, а его выход соеди- нен с опорным входом фазочувствитель. ного выпрямителя 9, сигнальный вход которого подключен к выходу блока 6 сравнения.

Измеритель больших постоянных .токов работает следующим образом.

При протекании тока 3 по контролируемому токопроводу 1 на входные зажимы масштабного преобразователя поступает напряжение, равное падению напряжения на участке токопровода от контролируемого тока 7 и выходного тока р3 формирователя 2 импульсов тока. При этом на выходе масштабного преобразователя 4 формируется напряжение, постоянных токов.

Цель изобретения — повышение точнссти измерения за счет исключения нестабильности коэффициента преобразования, обусловленной переменной составляющей контролируемого постоянИзмеритель больших постоянных токов содержит также блок 6 сравнения„ два входа которого раздельно подключены соответственно к выходным зажимам измерительного шунта 3 и выходу масштабного преобразователя 4, фазочувствительный выпрямитель /, первый (сигнальный) вход которого присоединен к выходу блока 6 сравнения, второй (опорный} вход соединен с. выходом формирователя 2 импульсов тека, а Выход подключен к входу управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 4 с перестраиваемь м коэффициентом передачи, масштабный преобразователь 8 с перестраиваемым коэффициентом передачи фазочуBcTDHTpëüный Выпрями тель 9 и формирователь 10 Опорного напряжения„ Входные зажимы масштаб— ного преобразователя 8 подключены к соседнему участку токопровода 1 вне точек подключения выходных зажИ-мов формирователя 2 импульсов тока, его вход управпения коэффициентом передачи присоединен к выходу фазочувствительного Выпрямителя 9, а выход Одновременно подк.- ючен к третье(7 = а3Й

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения больших ного тока.

На чертеже изображена блок-схема измерителя больших постоянных токов.

Измеритель больших постоянных токов содержит участок токопровода с контролируемым током, формирователь 2 импульсов тока, который сеОими Выходными зажимами пОдключен к участку токопровода 1. измерительный шунт 3, включенный в выходную цепь формирователя 2 импульсов тоха.

К участку того же тoKGIIpoHGQB 1 входными зажимами подключен масштабный преобразователь 4 с перестраиваемым коэффициентом передачи, причем его входные зажимы расположены между точками подключения выходных зажимов формирователя 2 импульсов тска. К выходу масштабного преобразователя 4 подключен регистрирующий прибор 5„ м1 т (1) где К вЂ” коэффициент передачи мас-. штабного преобразователя 4;

К вЂ” сопротивление участка то" т7 копровода 1;

30 — контролируемый ток в токопроводе 1;

43 — выходной ток формирователя 2 импульсов тока;

3 — переменная составляющая контролируемого тока J

Qt

7 — постоянная составляющая контролируемого тока 3., Напряжение 71 с.выхода масштабного преобразователя 2 поступает на регистрирующий прибор 5 и на один

40 из входов блока 6 сравнения. Одновременно на другой вход блока 6 сравнения подается выходное напряжение П измерительного шунта 3 обусловленное протеканием по иэмери45 тельному шунту 3 выходного тока ьЗ формирователя 2 импульсов тока, равН ОЕ где Й вЂ” сопротивление измерительного шунта 3.

Одновременно с этим на входные зажимы масштабного преобразователя 8 подается напряжение, равное падению, напряжения на соседнем участке того же токопровода 1, обусловленное контролирующим током 3 . При этом

3 1260 выходное напряжение масштабного пре- образователя 8 равно

U =К, К 2 т2 м

R Э +К R Л, м2 т2 и (3) где К вЂ” коэффициент передачи масм2 штабного преобразователя 8, R — сопротивления соседнего

Т2 участка токопровода 1, к которому подключены входные зажимы масштабного преобразователя 8.

Напряжение 0, формируемое на м2 выходе масштабного преобразователя 8, подается на третий вход блока 6 сравнения.

При этом на выходе блока 6 сравнения формируется напряжение О,, равное

35 что обеспечивает компенсацию переменной составляющей в выходном напряжении блока 6 сравнения, вызванной

40 пульсациями в контролируемом токе J.

Цепь автоматической подстройки компенсации переменной составляющей в выходном напряжении блока 6 сравнения, вызванной пульсациями в контро45 лируемом токе, включает блок 6 сравнения, фазочувствительный выпрямитель 9 и масштабный преобразователь

8 и может быть реализована как в статическом, так и в астатическом

50, вапначтах.

При статическом варианте построения цепи автоматической подстройки уровент переменной составляющей П„ в выходном напряжении блока 6 срав55 нения описывается выражением

С учетом формул 1-3 О, можно представить в виде

"йi = с (K „ "т1 = "м1 т, К„RT IIjКМ2 йт Э=К КТ Э R 63. (4)

Напряжение и„, с выхода блока 6 сравнения подается одновременно на сигнальные входы фазочувствительных выпрямителей 7 и 9, на опорные входы поступают соответственно выходные сигналы, формируемые на выходах формирователя 2 импульсов тока и формирователя 10 опорного напряжения.

Выходное напряжение U блока 6 сравнения лри отсутствии пульсаций в контролируемом токе 3 прямопропорционально отклонению коэффициента преобразования устройства, определяемого коэффициентами передачи участка токопровода 1 с сопротивлением К и масштабного преобразоват1 теля 4 относительно коэффициента пре образования эталонной цепи — измерительного шунта 3 с сопротивлением

RÄ, т.е. равно

0 =К, З(К„, R -R }... (5) Однако лри наличии переменной составляющей j, вызванной пульсациями в контролируемом токе .7, это равенство выполняется при условии

861 4

Невыполнение условия (6) выявляют в паузах между выходными импульсами формирователя 2 импульсов тока, В эти моменты времени напряжение на выходе блока 6 сравнения может быть представлено в виде (1)

Условие (6) восстанавливают путем подстройки коэффициента К масштабного преобразователя 8, при этом в качестве сигнала рассогласования (сигнала обратной связи) для управления коэффициентом К„ масштабного преобразователя 8 используют напряжение, формируемое на выходе фазочувствительного выпрямителя 9 в паузах между выходными импульсами формирователя 2 импульсов тока, что обеспечивается синхронизацией формирователя 10 опорного напряжения выходными импульсами, поступающими с выхода формирователя 2 импульса тока. При воздействии этого напряжения, сформированного на выходе фазочувствительного выпрямителя 9, на вход управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 8, коэффициент К„ масштабного преобразователя 8 измеряется, sa счет чего уменьшается отклонение от условия (6), т.е. поддерживается равенство

5 12608 где 0 — уровень переменной составf ляющей в выходном напряжении блока 6 сравнения при отсутствии цепи подстройки. (т.е. в прототипе), 15К вЂ” петлевой коэффициент пере2 дачи цепи поДстройки.

Петлевой коэффициент передачи, определяемый коэффициентом передачи фазочувствительного выпрямителя 9 ið и крутизной характеристики цепи управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 8, с учетом квазипостоянного характера коэффициента передачи этой цепи подстрой- 15 ки может быть установлен на уровне, превышающем 10, 5

Таким образом, при практическом значении переменнрй составляющей

0 100 мВ в соответствии с (8) 2р

I уровень 0 составит 10 U,,т.е. будет находиться на уровне шумов.

Аналогичное значение (-1„p будет иметь место и при остаточном варианте построения цепи подстройки.

Следовательно, в моменты времени, когда в выходной цепи формирователя

2 импульсов тока действуют выходные импульсы, и при выполнении условия (6)

K R -Kì2 RT2 38

М1 т1 М2 выходное напряжение блока 6 сравнения описывается выражением (5), т,. е, т ш)

Таким образом, в этих условиях выходное напряжение блока 6 сравнения будет прямо пропорционально отклонению коэффициента преобразования устройства, определяемого коэффициентами передачи участка токопровода 1 с сопротивлением Й, и масштабного преобразователя 4, относительно коэффициента преобразования эталонной цепи — измерительного шунта

3 с сопротивлением R

Как следует из выражения (5), выходное напряжение блока 6 сравнения будет равно нулю (что соответствует отсутствию отклонений коэффициента преобразования устройства от коэффициента преобразования эталонной цепи) при условии

К . R = R = сс)1-,з ()

Для поддержания условия (9) в предлагаемом устройстве, как и в про55 тотипе, используется цепь автоматической подстройки, включающая блок

6 сравнения, фазочувствительный

61 Ь выпрямитель 7 и масштабный преобразователь 4.

При этом в случае отклонения выходного напряжения блока 6 сравнения ст нулевого значения, фазочувствительный выпрямитель 7 формирует на своем выходе напряжение, которое используется в качестве сигнала рассогласования (сигнала обратной связи) для управления коэффициентом лев редачи К масштабного преобразоваМ1 теля 4, так как полярность выходного напряжения фазочувствительного выпрямителя 7 однозначно указывает направление отклонения стабилизируемой величины К R от эталонного т1 значения, равного R, а его амплитуда — абсолютную величину этого отклонения. При воздействии напряжения, сформированного на выходе фазочувствительного выпрямителя 7, на вход управления коэффициентом передачи масштабного преобразователя 4 его коэффициент передачи К„, изменяется, что обеспечивает поддержание условия (9).

Согласно выражению (i) показания регистрирующего прибора 5, подключенного к выходу масштабного преобразователя 4, с точностью до члена

К Я д3 соответствуют величине M l 71 контролируемого постоянного тока.

Формула изобретения

Измеритель больших постоянных токов по авт. св. N1 1218334, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительно снабжен вторым масштабным преобразователем с перестраиваемым коэффициентом передачи, входные зажимы которого подключены к участку контролируемого токопровода вне точек подключения выхвдгых зажимов формирователя импульсов тока, вторы 1 фазочувствительным выпрямителем и формирователем опорного напряжения, причем первый сигнальный вход второго фазочувствительного выпрямителя подсоединен к выходу блока сравнения, его второй опорный вход подключен к выходу формирователя опорного напряжен11я, а выход присоединен к входу управления коэффициентом передачи второго масштабного преобразователя с перестраиваемым коэффициентом передачи, выход которого подсоединен

Составитель С.Вейский Хехред А..Кравчук

Корректор Е, Сирохман

Редактор А.Ревин

Заказ 5225/45

Тирам 728 .Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое вредприятие, г. У кгород, ул.Проектная, 4

7 1260861 8 одновременно к третьему дополнитель- напрякения, второй синхроннзирующий ному входу блока сравнения и перво- вход которого подключен к выходу му входу формирователя опорного формирователя импульсов тока.