Устройство для измерения тока

Устройство для измерения тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I па,тен-, . ко Tt . Q 1 ., " ал

= — "ноте:-а ( ю1 4

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii>785770

Ф

qj с г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 210678 (21) 2629599/18-21 с присоединением заявки М (51) М KB BЭ

G 01 R 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 071280 Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 021 80 (53) УДН621. З17. 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

A,Ë,Èèãóíoí, В,Д.Привалов, Б,Л.Номеровский и Ю.А,Мелешкин (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им.В.H.Êóéáûøåâà

{ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано для измерения больших токов в широком диапазоне частот.

Известно устройство для измерения 5 тока, содержащее однофаз ный трансформатор постоянного тока и дополнительный трансформатор тока (1) .

Погрешностью устройства является эначитель ное потребление мощности 10 вторичной .цепью трансформатора постоянного тока, большой коэффициент пульсаций выпрямленного тока, а также значительная погрешность измерения, обусловленная: недостаточным 15 сглаживанием выпрямленного тока.

Известно устройство для измерения тока, содержащее двухфазный трансфор-, матор постоянного тока, фильтр низких частот, индукционный датчик то- 20 ка (2) .

Свойственное этому устройству значительное потребление мощности вторичной цепью трансформатора постоянного тока., обусловленное подключени- 25 ем вторичной обмотки индукционного датчика тока в цепь выпрямленнОго то- ка трансформатора постоянного тока, -а также необходимость размагничивания, намагниченного измеряемым то 30 ком . с ердеч ника индукционного датчикаа тока и низ кий частотный диапазон измерения, обусловленный ограниченным частотным диапаэонсм индукционного датчика тока, Целью изобретения является снйжение мощности, потребляемой трансформатором постоянного тока и расширение частотного диапазона измерения.

Достигается это тем, что в устройство для измерения тока, содержащее трансформатор постоянного тока, фильтр низких частот, индукционный датчик тока, например пояс Роговского, последовательно соединенный с интегратором, выполненным в виде усилителя с емкостью в цепи обратной связи, введены второй фильтр низких частот и компаратор, причем выход трансформатора постоянного тока через фильтр низких частот подключен к одному из входов компаратора, вы» ход усилителя подключен через второй фильтр низких частот, к другому входу компаратора, а выход компаратора 1 подключен к неинвертирующему входу усили тел я.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения тока.

785 770 где 33 е — измеряемый ток; злектроднижушая сила на выходе индукционного датчика 2;

КА — чувствительность индукционного датчика 2, Напряжение на ныходе интегрирующего усилителя 3 определяется выражением ь ц - — $ ddt,= — 3

SbiX T (2

h О где Ц вЂ” напряжение на выходе интегрирующего усилитеЬьФ ля 3;

Т вЂ” постоянная времени ин- 40 A, тегрирующего усилителя

3;

" Ц вЂ” измеряемый ток, Таким образом напряжение на выхо де интегрирующего усилителя 3 про- 4 порционально измеряемому току в широкой полосе частот (кроме области низ ких частот и постоянного тока).

В области низких частот измерение тока происходит с ошибкой, обусловленной неидеальностью операции интегрирования, вследствие конечного значения коэффициента усиления интегрирующего усилителя 3, а также и связи с дрейфом нулевого уровня этого интегрирующего усилителя, Фильтр 5 в деляет низкочастотную составляю| ую выходного напряжения ин" тегрирующего усилителя 3 в его полосе пропускания пропорционально низкочастотной составляющей измеряемого .Q) тока с ошибкой., обусловленной как не идеальностью выполнения операции интегрирования, так и дрейфом нулевого уровня интегрирующего усилителя

3. Это напряжение поступает на вход, 65

Устройство для измерения тока содержит двухфазный трансформатор постоянного тока 1, индукционный датчик тока (пояс Роговского) 2, интегрирующий усилитель 3, фильтр низких частот 4, второй фильтр низких частот 5, ком б, проводник 7 с током.

Фильтр низких частот 5 включен в цепи обратной связи интегрируютlего усилителя 3 к одному из входов компаратора 6.Выход трансформатора постоянного тока 1 через фильтр низких час-10 тот 4 подключен к другому нходу компаратора б,выход которого подключен к н еи н в ерти рующему в ходу ин т е грирующего усилителя 3, Выход индукцион- ного датчика тока 2 подключен к ин- 15 вертируюшему входу интегрирующего усилителя 3.

Устройство для измерения тока работает следующим образом.

При измерении переменного тока . »О на выходе индукционного датчика 2 наводится электроднижущая сила, пропорциональная производной: измеряемого тока, 6=К (1)

cl J

25 компаратора 6, где сравнивается с выходным напряжением фильтра низких частот 4, которое в области низких частот пропорционально измеряемому току с коэффициентом передачи, определяемым выражением

Кт Вт RH (3) где К вЂ” коэффицйент пропорциональТ ности при коэффициенте передачи фильтра 4 в полосе пропускания, равном 1;

S — чунствительность трансфор1 матора постоянного тока 1, равна q xj3 (где 1ЪЫ»выходной выпрямленный ток трансформатора постоянного тока 1);

R . — сопротивление нагрузки в

Н цепи трансформатора постоянного тока 1.

Компаратор 6 осуществляет алгебраи"ческое вычитание двух напряжений, поступающих на его входи и при надлежащем выборе его коэффициента передачи, равным К, напряжение на выходе компаратора б равно ошибке интегрирующего усилителя 3 в области низких частот, т.е. ошибке измерения тока н области низких частот. Это напряжение ошибки, имеющее знак, противоположный знаку ошибки измерения, поступает на неинвертируюший вход интегрирующего усилителя 3, компенсируя ошибку измерения тока на выходе этого усилителя, При измерении постоянного тока интегрирующий усилитель 3, компаратор

6, фильтр низких частот 5 образуют по второму входу компаратора б цепь, отслеживающую напряжение на выходе ,фильтра. 4, пропорционально измеряемому току.

Полоса пропускания фильтра 5 составляет не более нескольких десятков герц, что обеспечивает пропорциональность выходного напряжения интегрирующего усилителя 3 измеряемому току в широком диапазоне частот и позволяет существенно снизить мощность потребляемую вторичной цепью трансформатора постоянного тока 1

Формула изобретения

Устройство для измерения тока, соцержащее трансформатор постоянного тока, фильтр низких частот, индукционный датчик тока, например пояс Роговского, последовательно соединенный с интегратором, выполненным н виде усилителя с емкостью н цепи обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения мощ» ности, потребляемой трансформатором постоянного тока и расширения частотного диапазона измерения, оно снабжено вторым фильтром низких частот и компаратором, причем выход трансформатора постоянного тока через фильтр низких частот подключен к од785770

Составитель С . Коротков

Редактор Е.Гончар Техред С.Мигунова Корректор.В,Синицкая

Заказ 8834/48 Тираж 1019 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 ному из входов компаратора, выход усилителя подключен через второй фильтр низких частот к другому входу компаратора, а выход компаратора подключен к неинвертируюшему входу усилителя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Белицкая М.С., Лиманов Е,А.

Трансформаторы постоянного тока и напряжения.. М.- Л., Энергия, 1964, с,136 рис,4-9 °

2. Розин Г.И., Шелкин A.П. Бескон5 тактное измерение электрических токов, 14,; Атомиздат, 1974, с.4951, рис. 2,8г,