Датчик тока
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<11976388
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. спид-вуИ11И. К . (22) Заявлено 060381 (2i) 3262185/18-21 с присоединением заявки ¹â€”
G 01 R 19/00 (23) Приоритет—
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий
Опубликовано 2311.82. Бюллетень ¹43 (53} УДК 621. 314, 7. . 084/085 (088. 8) Дата опубликования описания 251182 (72) Авторы изобретени я
О.И. Евстратов и A.A. Наматэвс (71) Заявитель
Северо-Западный заочный политехнический институт (54) ДАТЧИК ТОКЛ
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для индикации переменных токов со спектром частот от долей герц до нескольких мегагерц.
Известен элемент сравнения, содержащий два трансформатора, каждый из которых снабжен двумя первичными и одной вторичной обмоткой, и ферритовый стержень, пронизывающий обмотки одного из них (1).
Недостатком элемента сравнения. являетея низкая точность, обусловленная влиянием помехонесущих полей и низкой термостабильностью.
Известен датчик тока, содержащий источник опорного напряжения, и тороидальных ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, с расположенными на них подмагничивающими обмотками, первичными обмотками, соединенными последовательно, и вторичными обмотками, к которым подключены элементы индикации g2).
Недостатком известного устройства также является низкая помехозащищенность и термостабильность, приводящие к девиациям рабочего магнитного потока в сердечниках. и, следовательно, к снижению точности. Кроме того, наличие источника опорного напряжения в известном устройстве гриводит к усложнению его конструкции, снижению КПД и ресурса работы.
Поставленная цель достигается тем, что датчик тока, содержащий ю ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, с располо- женными на них первичными обмотками, соединенными последовательно, и вторичными обмотками и элементы индикации, в него введен броневой горшаообразный постоянный магнит, сердечники выполнены в виде стер>хней, при этом первичные обмотки (2и) -ых и (2и +Ц -ых сердечников включены ьстречно, вторичные обмотки указанных сердечников включены последовательно - согласно и подключены к соответствующему элементу индикации, продольная ось сердечников совпадае1 с направлением магнитного поля пос" тоянного магнита, а величина коэрцитивной силы постоянного магнита удовлетворяет условию сСс Й о„+ 3Hññ гдето - коэрцитивная сила броневого горшкообразного магнита, Ф
976388
И - коэрцитивная сила материала сердечников.
На фиг.1 изображено продольное сечение датчика тока и схема включения обмоток для И =1; на фиг.2 — внешний вид постоянного магнита броневого 5 типа горшкообразной формы, Датчик тока состоит иэ четного числа (минимум двух } одинаковых ферромат нитных сердечников 1, на каждом из которых намотаны первичные обмотки 19
2 и вторичные обмотки 3.
Первичные обмотки 2 соединены последовательно и попарно-встречно, что обеспечивает компенсацию наведенной ЭДС помехи. Вторичные обмотки .соединены попарно-согласно и подклю- чены к соответствующему элементу
4 индикации. Рабочий поток в сердечниках 1 создается броневым горшкообразным постоянным магнитом 5.
Величина рабочего потока регулируется изменением зазора дХ.
Устройство работает следующим образом.
При подключении первичных обмоток
2 к измеряемой цепи в сбмотках потечет ток, создающий в сердечниках магнитное поле, противоположное рабочему, т.е. измеряемый сигнал сравнивается с собственным дискретным уровнем элемента сравнения, образованного i-тым основным и i-ым дополнительным сердечниками 1.
Если алгебраическая разность опорного поля и поля измеряемого сигнала будет превышать величину динамической 35 коэрцитивной силы сердечников, то при ч<аждом импульсном сигнале или в каждый период они будут перемагничиваться, а затем вновь возвращаться в исходное состояние под действием49 поля постоянного магнита 5. При этом постоянный магнит 5, создающий опорное поле, не может быть перемагничен, так как его коэрцитивная сила превосходит таковую в сердечниках 1 . 45
Перемагничивание сердечников 1 приводит к возникновению ЭДС во вторич.ной обмотке 3, фиксируемую с помощью элемента 4 индикации, например светодиода.
Число пар сердечников 1 выбирается равным числу требующихся дискретных уровней отсчета. Дискретность создается изменением количества витков в первичных обмотках 2 либо квантованием опорных полей путем установки величины дМ в каждом элементе сравнения, а диапазон измерений может устанавливаться одновременным изменением магнитного зазора во всех элементах. Постоянный магнит 5, являющийся источником рабочего потока в сердечниках 1, является одновременно эффективным магнитным экраном, позволяющим значительно повысить помехозащищенность устройства. Кроме того, исключение источника опорного напряжения или генератора и обмо- ток подмагничивания позволяет существенным образом упростить устройство, повысить его термостабильность и надежность. Предлагаемый датчик тока может быть использован в качестве составной части измерительных приборов без подвижных частей для измерения переменных и импульсных токов, в качестве преобразователя аналоговых сигналов в параллельный код с унифицированной формой сигнала.
Формула изобретения
Датчик, тока, содержащий и ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, .с расположенными на них первичными обмотками, соединенными последовательно, вторичными обмотками и элементы индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен броневой горшкообразный постоянный магнит, сердечники выпол нены в виде стержней, при этом первичные обмотки (2 )-ых и (2и+1) -ых сердечников. включены встречно, вторичные обмотки указанных сердечников включены последовательно-согласно и подключены к соответствующему элементу индикации, продольная ось сердечников совпадает с направлением магнитного поля постоянного магнита, а величина коэрцитивной силы постоянного магнита удовлетворяет условию (нс„(ЬНс, где H — коэрцитивная сила бронево м го горшкообразного магнита., Н вЂ” коэрцитивная сила материала сс сердечников.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
У 144055, кл. С 05 В 1/01, 1961.
2. Патент США м 2962704, кл.340347, 1961.
976388
Составитель С. Шумилишская
Редактор В. Иванова Техред Т.Фанта Корректор В. Бутяга ,Заказ 8998 73 Тираж 7 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,