Датчик тока
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Соцнапнстннескнх Реснублнх
«i>822049
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 09.07.79 (2.1) 2792816/18 21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет,—
Опубликовано 15.0481. Бюллетень Н9 14
Дата опубликования описания 15.04.81 (51)М. Кл 3
6 01 и 19/00
Государственный комитет
СССР
ll0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .7(088.8) (72) Авторы
Пилипко и Ю. И. Косинский (54) ДАТЧИК ТОКА
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при необходимости реализации бесконтактного измерения больших токов.
Известен датчик тока, содержащий разомкнутый магнитопровод в виде двух половин, связанных между собой через шарнир, а также сосуд, расположенный между торцами магнитопровода и заполненный жидкостью (1J.
Недостатки данного устройства— низкая точность измерения и небольшой диапазон измеряемых токов из-за нелинейных свойств магнитной проницаемости магнитопровода и неравномерности-намагничивания по периметру.
Кроме того, устройство имеет большой вес и существенные габариты.
Наиболее близким к предлагаемо- 20 му является датчик тока ферродинамического типа, содержащий сосуд, заполненный жидкостью или газом, и катушку, подлкюченную к источнику эталонного тока (2). 25
Недостаток такого устройства заключается в значительной сложности
его конструкции, обусловленной трудностями практической реализаций передачи сигнала информации от реаги- 3Q рующего органа, в качестве которого использована рамка с измеряемым током, к сосуду.
Цель изобретения — упрощение по-.. добного измерительного устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в датчике тока, содержащем сосуд, заполненный жидкостью или газом, и катушку, подключенную к источнику эталонного тока, сосуд выполнен в виде трубки иэ эластичного материала, охватывающей проводник с измеряемым током, а катушка расположена на внешней поверхности трубки.
На фиг. 1 схематически представлен предложенный датчик тока, общий вид; на фиг. 2 - поперечные разрезы для двух его конкретных исполнений.
Вокруг проводника 1 с измеряемым током i размещен сосуд 2, выполненный в виде трубки из эластичного материала и заполненный жидкостью или газом. На сосуд 2 нанесена катушка 3 с эталонным током .,(о . С сосу" дом 2 через линию 4 связи соединен приемный блок 5.
Датчик тока работает следующим образом.
822049
Ток i„„ протекающий в проводнике
1, создает вокруг него поле с напряженностью
If где а - расстояние от центра проводника 1.
При пропускании через катушку 3 эталонного тока ip на каждый элемент д(катушки 3 действует сила
10 где Ф4 = 4710 7 г/м; R - расстояние от центра проводника 1 с { { к элементу катушки 3 с 10.
Сила OI перпендикулярна H и направлению тока 10 по правилу левой руки. Давление Р, создаваемое в жидкости или гаэе, заполняющих внутренний объем сосуда 2, соответствует пF
Р= — i
5 где и — количество витков катушки 3, S - площадь поверхности сосуда .2.
При намотке катушки 3 "виток к витку" приведенная формула принимает вид
ЗО r> "»
Р= Оо тра
Давление Р передается с помощью линии 4 связи к приемному блоку 5, 40 которым может быть, к примеру, манометр. где d --диаметр проводника катушки 3.
Величина тока ix определяется из следующей зависимости:
47%а Р
Чх- —.
6{ {p
В виду того, что стенки сосуда 2 обладают -некоторой жесткостью, они усредняют действие сил от соседних витков катушки 3 на пространство между ними.
Поэтому, измеряя давление Р, можно тем самым измерить полный интеграл по замкнутому контуру, охватывающему проводник. 1 с измеряемым током.
Этим достигается повышенная точность измерения, так как известно, что
1» фйдК. Чувствительность датчика можно увеличить, увеличив количество витков или повысив величину эталонного тока. Расширение диапазона измерений достигается расширением диапазона изменений эталонного тока.
Следует заметить, что поскольку
o-I-100A ((ix то точность определения величины эталонного тока {а достаточно высока. Существенно также то, что точность измерения тока i» растет с ростом абсолютной величины этого тока при постоянном ip и одной и той же точность определения давления P. формула изобретения
Датчик тока, содержащий сосуд, заполненный жидкостью или газом, и катушку, подключенную к источнику эталонного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, в . нем сосуд выполнен в виде трубки из эластичного материала, охватывающей проводник с измеряемым током, а катушка расположена на внешней поверхности трубки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 434319, кл. G 01 R 19/00, 1972.
2. Эйгенброт В. М. Преобразователи ряда энергии сигналов в системах автоматического управления. М., "Энергия", 1970, с.22-26.
822049
Put.2
Составитель Л. Морозов
Редактор С. Тимохина ТехредМ.Коштура КорректорВ. Вутяга
Заказ 1840/68 - Тираж 732 - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4