Устройство для бесконтактного измерения токов

Устройство для бесконтактного измерения токов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для измерения больших постоянных токов в цепях без их разрьша. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения дополнительной погрешности от нестабильности напряжения питания. В зазоре разъемного магнитопровода 1, охватывающего проводник 2 с контролируемым током, установлен ферромагнитный противовес 11. Последний связан с балансом 9 электронно-механич-ескогоспускового регулятора прибора времени. Частота автоколебаний осциллятора, измеряемая частотомером 4, линейно зависит от значения контролируемого тока и не зависит от напряжения питания источника 3. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИН

РЕСПУБЛИК (19) (l1) 1 А1 (51) 4 G Ol Е! 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4062948/24-21 (22) 25.04.86 ,.(46) 07.05.88.Бюл. В 17 (7l) Ленинаканский филиал Ереванского политехнического института им.К.Маркса (72) А.А.Геворкян, Б.М.Мамиконян и С.А.Маркосян (53) 621 .31 7.311 (088 .8) (56) З.М.Аксельрод. Теория и проектирование приборов времени. — Л.:

Машиностроение, 1968, с„1 67-179.

Авторское свидетельство СССР

Ф 311354, кл. Н 02 М 7/52, 1969. (54) "УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения больших постоянных токов в цепях беэ их разрыва.

Цель изобретения — повышение точности измерения за сче- исключения дополнительной погрешности от нестабильности напряжения питания. В зазоре разъемного магнитопровода 1, охватывающего проводник 2 с контролируемым током, установлен ферромагнитный противовес 11. Последний связан с балансом 9 электронно-механического- спускового регулятора прибора времени.

Частота автоколебаний осциллятора, измеряемая частотомером 4, линейно зависит от значения контролируемого тока и не зависит от напряжения пита-. ния источника 3. 2 ил.

) 89/!-) 5!

Изобретение относится к з.пек fpo"

1 змерительной технике и может быть спользовано для измерения постоянь)х токов Б цепях без их разрыла.

Целью изсбретен1ля является повып1ение точности измерения устройства за счет исключения .цсп(ол;-(ительной

Погрешности от нестабильнсстvi Iнапря-жения питания.

Ня фиг.! схeMQTHчно изс pB)i(eHB

A U 1 1 ë i ii « ï I lr ë u i 1 L U U è онструкция предлагаемого устройcTHB;а фиг.2 — разрез А-А на фиг.,): устройство имеет разbei".«)ый) магни-опровод ) охватывающий iровсдник

K0HTPoJIHP+eMI-, т01 01 ) ИГ тОчH«IK 3

HTBHHH автогенерато?а H чсстсгсм-ч

П О П К Л Ю () Е )Л «1 Ьф фа, в качестве ксторогс ь сж-.- т быть .— .(Х =.. К- ": спсльзсв а)л электроннО мехe. òH÷ecKHö ч)

4вторегулятор, содер)кащглй нeilo11;«. ! фь)е транзистор 5,. Нмпульc:-ió() латушЙУ 6,. Включенную Б кегле": .)РНУю Це —.:. 1ранзистОрЯ 5, упра)зляющую КЯтушl у /

Включенную в базовую цеп . Транзис —.-о. -ра 5, и осциллятор, Koтарый содеjp;!ПОСтОяННЫй МЯ ГНИ т 8 ЦП=ЛИ)Л/:.р.:,: —.. = rÛ CKO .:. формы закрепленный на бя):.=".Нсе 9., Йьгпслненном Б Вице тснко1 с стегжг я

Из Ь)ЕМЯ1 НИТН01 О МЯТЕP!jHBJ)B г !ОГ <- ) ; . )1»

Ный на поворотную ()сь )О., пвотгл:—

В01 ес 1 салЯнсЯ ., Бья(с. -"- енньй

ЙЗ фЕРРС1:ЯГНИ r HOJ C М-:Te;:. ;.1-ЯЛ:

РЯСПОЛОЖЕННЫй Б ВОЗ ЦУ)11Н(:r j ЗЗЗО" 1)e мят н11тсг)ров Оця:, Зь)), j::;Очя тез.. 1

12 слу/кит для попклю-чения,"=.:-гоген: —..р

I (?I?B К ИС ro«I !|ИК-,; Пт.)-(ЯНИЯ,:;,(Е (Л:С ::. Л

Устрснс у Б Я g!grH Tr o«r а) —, r —, 1(0)?Лу- е

ВЬтПОЛНЕННОХ1 ИЗ Iз ОЛЧГIИОННРГС Мата риала. л

Устройство работает следующим образом.

Б исходном состоянии, (огда стсуттвует контролируемь(й ток В провод"нике 2. при замыкании Бь".:.;-«?-:ят л" автоколебания осциллятсва не Всзб=-,-,. :-. ,цаются,, так как отсутствует противодействующая сила, нзобхоц. лая †:ля

ВОЗВРЯЩЕНИЯ ОСЦИЛЛЯ 1 01?: != !OJ.(. Õ,e!I:::".

Г равновесия при его ат)кло1- е.:.И«:, р:.B:-:: -8ecHbIM является г)сложен ге» - пpH r)"

ТОРОМ ПОСТОЯН T6ifI МЯГНИТ . з С«1СГ10Л -:" " гается соосно ме)(ду катушками), li -нал1Г1ИИ контролируемого тока псслеГний создает в возцушнсм з-:..Зсрo M!Вг.-нитопроводя . Магнлтное ilo .e. (o роны тс 1 o поля 1»- i)epp0;,.), j -, THI:Iè противовес 11 действует злектрсма;— и и т н я я с и л я . „к 0 т 0 1? я я с т р е к) и т с Й при отклонениях oclIHJLrisropB ВР1)нуть. его в положение равновесия: т. е. выполняет роль упругой силы противодействующей прускинь). 8 зтих условиях осциллятср совершает незатухающие автскслебя:-:ия Вблизи положения равновесия

; Втоколебания осциллятора возни::,ают гледуюшим образом.

Пусть баланс 9 из положения на)яль:oro Отклонения на УГОЛ Й дВи—

)кется под действием силы Р против .-,Ясовой стрелки профильная проек.::и. -: на чер. же): г)ри пересечении

;!B!":.1итнь))л полем постсяннсх 0 мяГнитя

8 ле «>й «сти Уг)равляюшей катушки 7

П 11 Д:-.ЯБ(?ДитСЯ ЭДС ПОЛОжнтЕЛЬНОй

i i 0 л я 1) н О с т и, Il p H K o T О р О и и )? О и с х с д и т

?Олее глубокое "-:.B«THpàíèå транзистора

Г,? Гл O B: lb 1: е и Ш Е М P Hr H)K e l-r H v: О С H H Ji JI B T Oт)я з тсм:.е направлении магнитное

no!re Jjro(. Тсянь10" о мя)) н).тя 8 будет пересекать правую стopoHy yllpявляющеи катушки 7., Вследствие -Iel.о в ней ,I(r !i= НЯБ,? .;Ит-, ля 311С !? ГОИцЯ ГЕЧЬНОИ г О!1ярнссти, стп-I!?BI?(/BED rpBHBHcrop 5. ? з!!J!ь -. а;! е Ie!1)ез ьг(чцтульсную кя гуш

Г. проходит импульс коллекторного

-окя ст источника ", Ззаимодействие .;. Яит-::.Ого поля зтсгс тока с полем по(-,, Ов-,-,-;н(?Го мягь1итя 8 создает импульс — !-,e6;;C ",.:,У?ШЕД )- ; ): B 1 НИт И СПС— ссбствующеи дальнейшему движению Oc r1HJf!! I (Ра Б ТО1 ЖЕ НЯ Р ЯВЛЕНИИ ° РРЕК вЂ”,à"!eHH =.: г1()ворота Осциллятора вокруг т- а и Ос I i<. ч сов?й Г трелкч H егo ля Ча))ь н Ое дв -,жение в об pB THQI i направ

;.-), Иии происход(И1" псц действием си лы )7, При обратном движении осциллятора в управляющей катушке наводится ЗДС

:.10110)КИТЕЛЬНОЙ а -. Я-тЕ: ОтРИЦатЕЛЬ1ЛСй П 3)Ят)н(?СТИ IIPH ПЕРЕСЕ - ВНИИ МЯГНИТ:-ь)м !0Jjем постоянногo магнита 8 соотБе )т р;з с и«) .)раВСй (л IreBOV C rnpÎH уп," звляюг! еи .=.:«Туеки /, -гак(и.л о":1?язом., за о;ип перисд кое:-- - ч;-; н -сстся)тчый ь)агнтлт 8 цей1Б« О"* r! 3 а I!,„ (0) . Т,.-)тЬK) IХ вМП Уль(а Си— .г ь -,. KGTсрь:.е и поддзрж::- =-ют автоколе ." а :! Ия сспилпя тора . Ло :-(: сй же пр)гчине

-)а=татомер ".: пг)) аз:.гвает удвоенное знач:ение час!"òül автоколебаний. ЬЛ«1 Ч I ЯНСВЛ НИ=. BBi! I.CHMr г ТИ и а«, т,", гoлеoяни«1 о .Ц) кгл + тоpя

-..-е ья контролируемого ТOKB 1 на:.-,О Гкт, -;«II?B- ЕНИЕ СИЛЫ 1,, У - 1-т»нзаЯ

: ?ле:.)Яния осцилл"-.тора происходят

3 13 небольшой амплитудой вблизи положения равновесия, то при определении силы Г можно считать, что перемещения противовеса в зазоре магнитопр4вода 1 являются линейными. Тогда

F = KI-cC 2

94151

К 11

CJ

Учитывая, что (д, 2 н f то частота

5 колебаний о

1

2Г где К постоянныи коэффициент за висящий от конструктивных размеров противбвеса 11 и воздушного зазора магнитопровода 1.

d Î

Х вЂ” — +М =О, 2 где I — момент инерции осциллятора;

И - устанавливающий момент, обусловленный силой F. u равный

И = F ° 1, где 1 - плечо силы Р относительно Э поворотной оси 10.

С учетом значений Р и М уравнение движения равно

1 ы

Х вЂ” -- +К П,фс = 0.

de2

Fro решение имеет вид

К д сов д с, где ñ(., — амплитуда колебаний

Я вЂ” угловая частота колебаний, определяемая формулой а показание частотомера

Kl

К 2f о - ) z 1 т. е. прямо пропорционально значению контролируемого тока.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения токов, содержащее разъемный магнитопровод с воздушным зазором, охватывающий проводник с измеряемым током, транзисторно-магнитный автогенератор, в цепь питания которого включен частотомер, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

ЗО повышения точности измерения, в качестве транзисторно-магнитного автогенератора используется злектронномеханический авторегулятор, противовес баланса которого выполнен иэ ферромагнитного материала и расположен

ЗБ в воздушном вазоре разъемного магни"",îïpoâàäà.

) 39415!

Составитель А.Цьжляков

Редактор А.Шандор Техред И.Ходанич

Корректор С. Черни

Заказ 2217/42 Тираж 772 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная, 4