Датчик тока

Полезная модель относится к электрическим измерениям, а именно, к измерениям электрического тока, и может быть использована в качестве датчика тока высокой частоты, выполненного по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, например, для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Датчик содержит два кольцевых магнитопровода 1, 2, расположенные вокруг стержня 3 в полости общего цилиндрического экрана 4, причем концы стержня 3 соединены с противоположными торцевыми стенками 5, 6 экрана 4. Первый магнитопровод 1 установлен концентрично вокруг второго магнитопровода 2, на котором размещена вторичная обмотка 7. Между магнитопроводами 1, 2 установлен внутренний экран 8, соединенный с общим экраном 4. Внутренний экран 8 выполнен цилиндрическим и соединен с одной торцевой стенкой 5 общего экрана 4. В боковой стенке 9 общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь 10, параллельная его оси, а в торцевых стенках 5, 6 общего экрана 4 выполнены сквозные радиальные прорези 11, 12 до внутреннего экрана 8, при этом все прорези 10, 11, 12 согласованы по размерам и местоположению в единое целое. Первичная обмотка 14 образована проводом, расположенным в прорезях 11, 12 торцевых стенок 5, 6 между первым магнитопроводом 1 и внутренним экраном 8 и установленным параллельно оси общего экрана 4.

Полезная модель относится к электрическим измерениям, а именно, к измерениям электрического тока, и может быть использована в качестве датчика тока высокой частоты, выполненного по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, например, для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известен высокочастотный трансформатор, описанный в литературе (М.Е.Мавшович. Полупроводниковые преобразователи частоты. Ленинград, Энергия, 1968 г., с.254), в котором проходная емкость между первичной и вторичной обмотками уменьшена выполнением объемного витка. Трансформатор состоит из кольцевого магнитопровода с первичной обмоткой и кольцевого магнитопровода со вторичной обмоткой, установленных последовательно на общем стержне и расположенных в замкнутой полости общего цилиндрического экрана, причем концы стержня соединены с противоположными торцами экрана. Стержень проходит через внутренний экран, размещенный между магнитопроводами и соединенный с внутренней боковой поверхностью общего экрана.

Использование описанного трансформатора в качестве датчика тока возможно только при условии разрыва исследуемой цепи и последовательного включения в нее своей первичной обмоткой. Разрыв высоковольтного провода системы зажигания ДВС нарушает реальную картину процессов, протекающих в нем, поэтому использование рассмотренного выше трансформатора для этих целей невозможно.

Задачей полезной модели является создание конструкции датчика тока для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Указанная задача в датчике тока, выполненном по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, содержащем расположенные вокруг стержня в полости общего цилиндрического экрана два кольцевых магнитопровода, на одном из которых

размещена вторичная обмотка, причем концы стержня соединены с противоположными торцевыми стенками экрана, а между магнитопроводами установлен внутренний экран, соединенный с общим экраном, решается тем, что первый магнитопровод установлен концентрично вокруг второго магнитопровода, на котором размещена вторичная обмотка, внутренний экран выполнен цилиндрическим и соединен с одной торцевой стенкой общего экрана, в боковой стенке общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь, параллельная его оси, а в торцевых стенках общего экрана выполнены сквозные радиальные прорези до внутреннего экрана, при этом все прорези согласованы по размерам и местоположению в единое целое.

Общий цилиндрический экран выполнен предпочтительно из металлического немагнитного материала в виде стакана с крышкой, на которой закреплен стержень.

Внутренний экран выполнен преимущественно из металлического немагнитного материала и гальванически соединен с торцевой стенкой общего экрана.

Первичная обмотка образована, как правило, проводом, расположенным в прорезях торцевых стенок между первым магнитопроводом и внутренним экраном и установленным параллельно оси общего экрана.

Первичная обмотка может быть образована высоковольтным проводом системы зажигания ДВС.

Вторичная обмотка, как правило, снабжена выводами с возможностью подключения измерительной аппаратуры.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию «новизна». В то же время, заявляемое техническое решение применимо в промышленности, в частности, для электрических измерений, поэтому оно соответствует условию «промышленная применимость».

Полезная модель поясняется следующими чертежами: на фиг.1 показан внешний вид датчика тока в аксонометрии; на фиг.2 изображен датчик тока в поперечном разрезе; на фиг.3, 4 приведена часть общего цилиндрического экрана - крышка со стержнем: на фиг.3 - осевой вид, на фиг.4 - вид сбоку.

Датчик тока выполнен по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками. Датчик содержит два

кольцевых магнитопровода 1, 2, расположенных вокруг стержня 3 в полости общего цилиндрического экрана 4, причем концы стержня 3 соединены с противоположными торцевыми стенками 5, 6 экрана 4. Первый магнитопровод 1 установлен концентрично вокруг второго магнитопровода 2, на котором размещена вторичная обмотка 7. Между магнитопроводами 1, 2 установлен внутренний экран 8, соединенный с общим экраном 4. Внутренний экран 8 выполнен цилиндрическим, преимущественно из металлического немагнитного материала, и соединен с одной торцевой стенкой 5 общего экрана 4, как правило, гальванически. В боковой стенке 9 общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь 10, параллельная его оси, а в торцевых стенках 5, 6 общего экрана 4 выполнены сквозные радиальные прорези 11, 12 до внутреннего экрана 8, при этом все прорези 10, 11, 12 согласованы по размерам и местоположению в единое целое.

Общий цилиндрический экран 4 выполнен предпочтительно из металлического немагнитного материала в виде стакана с крышкой 13, на которой закреплен стержень 3.

Первичная обмотка 14 образована проводом, расположенным, как правило, в прорезях 11, 12 торцевых стенок 5, 6 между первым магнитопроводом 1 и внутренним экраном 8 и установленным параллельно оси общего экрана 4. Первичная обмотка 14 может быть образована, например, высоковольтным проводом системы зажигания ДВС. Вторичная обмотка 7 использована как измерительная и снабжена выводами 15 с возможностью подключения соответствующей аппаратуры 16.

Для изучения электрических процессов, происходящих в проводе, например, в высоковольтном проводе системы зажигания ДВС с соответствующим коэффициентом трансформации, этот провод располагают в датчике, установив его в прорезях 11, 12 торцевых стенок. При прохождении тока по исследуемому проводу (первичной обмотке 14) во вторичной обмотке 7 наводится ЭДС, максимально приближенная к форме высокочастотных составляющих первичного сигнала, поскольку максимально снижена проходная емкость между обмотками за счет образования трансформаторной связи посредством короткозамкнутого витка, образованного стержнем 3 и общим цилиндрическим экраном.

1. Датчик тока, выполненный по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, содержащий расположенные вокруг стержня в полости общего цилиндрического экрана два кольцевых магнитопровода, на одном из которых размещена вторичная обмотка, причем концы стержня соединены с противоположными торцевыми стенками экрана, а между магнитопроводами установлен внутренний экран, соединенный с общим экраном, отличающийся тем, что первый магнитопровод установлен концентрично вокруг второго магнитопровода, на котором размещена вторичная обмотка, внутренний экран выполнен цилиндрическим и соединен с одной торцевой стенкой общего экрана, в боковой стенке общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь, параллельная его оси, а в торцевых стенках общего экрана выполнены сквозные радиальные прорези до внутреннего экрана, при этом все прорези согласованы по размерам и местоположению в единое целое.

2. Датчик тока по п.1, отличающийся тем, что общий цилиндрический экран выполнен из металлического немагнитного материала в виде стакана с крышкой, на которой закреплен стержень.

3. Датчик тока по п.1, отличающийся тем, что внутренний экран выполнен из металлического немагнитного материала и гальванически соединен с торцевой стенкой общего экрана.

4. Датчик тока по п.1, отличающийся тем, что первичная обмотка образована проводом, расположенным в прорезях торцевых стенок между первым магнитопроводом и внутренним экраном и установленным параллельно оси общего экрана.

5. Датчик тока по п.4, отличающийся тем, что первичная обмотка образована высоковольтным проводом системы зажигания ДВС.

6. Датчик тока по п.1, отличающийся тем, что вторичная обмотка снабжена выводами с возможностью подключения измерительной аппаратуры.