Устройство для измерения намагниченности феррорегистраторов

Устройство для измерения намагниченности феррорегистраторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()864204 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 201279 (21)2856732/18-21 с присоединением заявки H (23) Приоритет

Опубликовано 15.0981. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 1Ы981 (g К„З

G 01 и 33/02

G 01 R 33/12

Государственный комитет

СССР оо делам июбретений и открытий (53) УДК621. 317. . 757 (088. 8 ) (72) Лвторы изобретения

О. И. Измайлов и А. В. Я (71) Заявитель технический

Харьковский ордена Ленина институт им. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ

ФЕРРОРЕГHCTPATOPOB

Изобретение относится к технике измерения больших токов с помощью феррорегистраторов (ФР ) и предназначено для использования в электрических цепях и исследовательских лабораториях при измерениях токов молнии, токов коротких замыканий, пусковых токов и др.

Известно устройство для измерения намагниченности феррорегистраторов магнетометр, содержащее стрелочный индикатор, в который непосредственно вставляется феррорегистратор, источник питания, реостат и амперметр, измеряет величину намагниченного потока, созданного намагниченным феррорегистратором. Цля определения намагниченности феррорегистратора его необ.— ходимо вставить в стрелочный индикатбр особой конструкции и подключить 20 источник питания через реостат и амперметр к подвижной катушке стрелочного индикатора. При этом взаимодействие магнитных полей феррорегистрато 5 ра и подвижной катушки создает вращающий момент, приложенный к подвижной катушке и связанной ней механически стрелке индикатора, которая поворачивается на угол, пропорциональный магнитному потоку феррорегистратора 1 30 (магнитный поток подвижной катушки поддерживается неизменным посредством реостата и амперметра ), а следовательно величине намагниченности феррорегистратора. Магнетометр обладает существенными достоинствами по сравнению с баллистическим гальванометром: значительно меньше габариты и вес, отсутствует влияние на результат измерения субъективного фактора (действия человека) t.1).

К недостаткам устройства относятся низкая чувствительность и большая погрешность измерения.

Наиболее близким к изобретению иэ устройств для измерения намагниченности феррорегистратора является индикатор намагниченности феррорегистратора, содержащее измерительную катушку, миллиамперметр, электродвигатель и источник питания. В основу работы устройства положен .принцип синхронного генератора, ротором которого является намагниченный феррорегистра-тор. Известно, что если ротор генератора вращается с постоянной скоростью, то его ЭДС пропорциональна магнитной индукции ротора. Намагниченный феррорегистратор вращается в воздушном зазоре сердечника изме864204 рительной катушки электродвигателей.

В качестве измерительного прибора использован миллиамперметр с равномер ной шкалой с классом точности 0,5. К достоинствам устройства относится выooêàÿ чувствительность, позволяющая измерять намагниченность феррорегист ратора от нуля до максимального значения, незначительный вес устройства (около 1 кг) позволяет работать с ним в полевых условиях. точность измерения индикатором намагниченности значительно превышает точность измерения магнетометром, так как показания миллиамперметра в индикаторе намагниченности зависят только от геометрических размеров зазора, скорости вращений феррорегистратора и числа витков измерительной катушки P2$.

К недостаткам относится низкая точность измерений, связанная с наличием биений стрелки миллиамперметра. . Цель изобретения — повышение точности измерения индикатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения намагничеснности феррорегистраторов, содержащее индикатор намагниченности с измерительной обмоткой, и частотомер, дополнительно снабжено частотомером, измерительным генератором, подключенным к измерительной обмотке индикатора намагниченности, в которой размещен феррорегистратор, riocледовательно соединенными эталонными генератором, диодным смесителем и усилителем низкой частоты, выход ROToporo соединен с частотомером, а два входа диодного смесителя соединены сс ьтветственно с измерительным и эталонным генераторами.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения намагниченности феррорегистраторов.

Устройство содержит измерительный генератор 1, индуктивностью высокочастотного LC-контура которого служит измерительная обмотка 2 индикатора намагниченности с феррорегистратором внутри. Выход генератора 1 подключен к диодному смесителю 3, к котороыу подключен выход эталонного генератора 4. Выход диодного смесителя 3 подключен ко входу усилителя

5 низкой частоты, который подключен к частотомеру б. Источник 7 г"тания обесйечивает питание гене "а оров 1 и 4, усилителя 5 низкой частоты, частотомера 6.

Работает устройство следующим образом.

Эталонный генератор 4 вырабатывает высокочастотный сигнал синусои.дальной формы строго определенной частоты и амплитуды, в то время как измерительный генератор 1 вырабатывает высокочастотный сигнал такой же формы и амплитуды, как и эталонный гечератор 4, но частота которого эависит от индуктивности измерительной обмотки 2 индикатора намагниченности с феррорегистратором внутри, т.е. от намагниченности феррорегистратора, причем частота сигнала измерительного генератора 1 равна частоте сигнала эталонного генератора 4 при условии полного размагничивания феррорегистратора, вставленного ь измерительную обмотку 2 индикатора намагниченности. Сигналы, вырабатываемые гейераторами 1 и 4, поступают на вход диодного смесителя 3, на выходе кото5!

О рого получается сигнал разностной частоты, т.е.

"3 f2 Г4 i где 5> — частота на выходе диодного смесителя 3; fg- частота на выходе эталонного генератора 4; f„ — частота на выходе измерительного генератора

1.

Усиленный сигнал раэностной частоты f> в усилителэ 5 низкой частоты поступает на вход частотомера б, от20 полностью размагниченном феррорегистраторе, вставленном в измерительную обмотку 2 индикатора намагниченности, на выходе диодного смесителя

3 появляется сигнал нулевой частоты (нулевых биений ) и стрелка миллиамперметра остается на нуле. При установлении в измерительную обмотку 2 индикатора намагниченного феррорегистратора индуктивность изме30

35 рительной обмотки 2 индикатора намагниченности возрастает тем больше, чем больше намагничен ферроре1истратор- Увеличение индуктивности из-

40 мерительной обмотки 2 индикатора намагниченности вызывает уменьшение частоты сигнала на выходе измерительного генератора 1, так как измерительная обмотка 2 индикатора намагниченности является индуктивностью колебательного LC-контура измерительного генератора 1, а частота сигнала на выходе измерительного генератора 1 определяется как = ж Г

4 — индуктивность измерительной обмотки 2 индикатора намагниченности, 2 У и С - величины не зависящие от намагниченности феррорегистратора.

При уменьшении частоты сигнала на выходе измерительного генератора 1, на выходе диодного смесителя 3 появляется сигнал разностной частоты и стрелка миллиамперметра частотомера б отклоняется пропорционально ее величине, а следовательно, величине намагниченности феррорегистратора, клонение стрелки миллиамперметра которого пропорционально величине раз ностной частоты fg на выходе диодного смесителя 3. При равенстве частот генераторов 1 и 4, что возможно при

864204

Формула изобретения

ВНИИПИ -Заказ 7778/68 Тираж 735 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вставленного в измерительную обмотку 2.

Предлагаемый прибор в связи с устранением вращающихся частей повышает надежность работы устройства, исчезают биения стрелки миллиамперметра иэ-эа того, что частота сигнала

5 на выходе измерительного генератора

1 неизменна во времени, так как феррорегистратор, вставленный в измерительную обмотку 2 индикатора намагниченности, в процессе измерения неподвижен и намагниченность его при измерении не изменяется. Последнее обстоятельство связано с тем, что для изменения намагниченности. феррорегистратора, намагниченного до 100 еди- 15 ниц и вставленного в измерительную обмотку 2 индикатора на 1 единицу, через эту измерительную. обмотку необходимо пропустить ток 10 мА, в то время как при работе генератора 1 че- 2{) рез нее протекает ток 0,2 мА. Исчезновение биений приводит к увеличению точности измерений, которая остается неизменной в широком интервале температур от -5 до +40 С. Это объясняется тем, что измерительный генератор 1 и эталонный генератор 4 совершенно идентичны как по схеме, так и по конструкции, и отклонение частоты генераторов 1 и 4 от номинальной при изменении окружающей температуры практически сдинаково, что на разностной частоте не сказывается.

Применение малогабаритных деталей

М печатного монтажа позволяет оформить устройство в виде конструкции размерами, 150х100х100 мм с блоком питания и стрелочным индикатором (в известном стрелочный индикатор — отделочный блок) . Автономность питания позволяет эксплуатировать прибор 40 в любых условиях.

В связи с тем, что в предлагаемом устройстве феррорегистратор находитг ся в измерительной обмотке 2 индикатора намагниченности, а не в воздушном зазоре как в известном, появляется воэможность использовать измерительную катушку для намагничивания и размагничивания феррорегистратора, не вынимая его иэ измерительной обмотки, путем подключения измерительной обмотки к устройству намагничива,ния и размагничивания феррорегистратора.

Устройство для измерения намагниченности феррорегистраторов, содержащее индикатор намагниченности с измерительной обмоткой, и частотомер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения,, оно дополнительно снабжено частотомером, измерительным генератором, подключенным к измерительной обмотке индикатора намагниченности, в которой размещен феррорегистратор, последовательно соединенными эталонными генератором,.диодным смесителем и усилителем низкой частоты, выход которого соединен с частотомером, а два входа диодного смесителя соединены соответственно с измерительным и эталонным генераторами °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техникй высоких напряжений. Под общей редакцией. Л.И.Смирновского.

ГЭИ, 1951 r., с.185.

2. Брон О.Б., Шестинеров Ю.И. Огэ; ках короткого замыкания в мощных сетях с напряжением до 1000 В. "Электрвчество", 1979, 9 2.