Измерительный преобразователь постоянного тока

 

Изобретение относится к электронике . Цель - повышение точности измерительного преобразователя постоянного тока (ИШ1Т). ИШ1Т содержит магнитопроводы 1 и 2 с обмотками рабочими 4 и 5,смещения 6,компенсационной 7 и измерительной 8, магнитный экран 3, источник (И) 9 переменного тока, вентильный блок 10, И 11 постоянного тока. Для достижения цели в ИППТ введены эталонный резистор 12, усилитель 13 постоянного тока, шунтирующий резистор 14, магнитопроводы 1 и 2 помещены в магнитный экран 3, а вентильный блок 10 имеет.выходные выводы 24 и 25. Изобретение уменьшает магнитные связи между компенсационными 7 и измерительными 8 обмотками, а также изменяет ток смещения в зависимости от токов измерительных обмоток 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (О Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 (01 R 19 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЪИЬ 11 :;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3896476/24-21 (22) 16.05.85 (46) 23.02.87. Бюл. )Ф 7 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.В. Калиниченко (53) 621:317. 7 (088. 8) (56) Толстов Ю.Г. Измерительные трансформаторы постоянного тока.

M.-Л.: Госэнергоиздат, 1951, с. 67, фиг. 7-1.

Авторское свидетельство СССР

У 3896476, кл. G 01 R 19/20, 08.12.83. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электронике. Цель — повышение точности измерительного преобразователя постоянного тока (ИППТ). ИППТ содержит магнитопроводы 1 и 2 с обмотками рабочими 4 и 5,смещения б,компенсационной 7 и измерительной 8, магнитный экран 3, источник (И) 9 переменного тока, вентильный блок 10, И 11 постоянного тока. Для достижения цели в ИППТ введены эталонный резистор 12, усилитель 13 постоянного тока, шунтирующий резистор 14, магнитопроводы 1 и 2 помещены в магнитный экран

3, а вентильный блок 10 имеет, выходные выводы 24 и 25. Изобретение уменьшает магнитные связи между компенсационными 7 и измерительными 8 обмотками, а также изменяет ток смещения в зависимости от токов измерительных обмоток 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1291889 2

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах для измерения постоянного тока большой величины.

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения магнитной связи между рабочими и компенсационной обмотками, а также изменения тока смещения в зависимости от токов рабочих обмоток.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерительного преобразователя; на фиг. 2 — электрическая схема вентильного блока.

Измерительный преобразователь постоянного тока содержит первый 1 и второй 2 магнитопроводы, магнитный экран 3. На первом магнитопроводе 1 размещена первая рабочая обмотка 4, а на втором магнитопроводе 2 — вторая рабочая обмотка 5. На обоих магнитопроводах 1 и 2 одновре,менно размещены обмотка 6 смещения„ компенсационная 7, и измерительная 8 обмотки. Источник 9 переменного тока подключен к входу вентильного блока 10, первая пара выходных выводов которого подключена к рабочей обмотке 4, а вторая — к рабочей обмотке 5. Источник 11 постоянного тока соединен первым выводом с первым выводом обмотки б смещения, а вторым выводом — с вторым выводом этой же обмотки через эталонный резистор 12, выводы которого подключены к третьей паре выходных выводов вентильного блока 10 и к входу усилителя t3 постоянного тока, параллельно выходу которого подключен шунтирующий резистор 14. Первый выходной вывод усилителя 13 подключен к первому выводу компенсационной обмотки 7, второй вывод которой через измерительный прибор 15 подключен к второму выходному выводу усилителя 13. Измерительная обмотка 8 подключена к выводамзажимам 16 и 17.

Вентильный блок 10 содержит следующие пары входных.и выходных выводов-зажимов: пару входных зажимов

18 и 19, первую 20 и 21, вторую 22 и 23 и третью 24 и 25 пары выходных зажимов. Первый выходной зажим 20 пер вой пары соединен с первым выходным зажимом 24 третьей пары и анодом первого диода 26. Второй выходной зажим 21 первой пары соединен с анодом второго диода 27. Первый вы5

t0

40 ходной зажим 22 второй пары соединен с катодом третьего диода 28, второй выходной зажим 23 соединен с вторым выходным зажимом 25 третьей пары и катодом четвертого диода 29. Катод первого диода 26 соединен с анодом четвертого диоца 29 и вторым входным зажимом 19. Катод второго диода 27 соединен с аноцом третьего диода 28 и первым входным зажимом 18. Анод второго диода 27 соединен с катодом третьего диода 28 через резистор 30.

Измерительный преобразователь постоянного тока работает следующим образом.

Измеряемый ток Е, протекая через измерительную обмотку 8 с числом витков W, создает магнитодвижущую силу IW в магнитопроводах 1 и 2 и магнитном экране 3. Через обмотку 6 смещения с числом витков W протекает ток I А, от источника 11 постоянного тока, который создает в магнитопроводах 1 и 2 магнитодвижущую силу Т. W „, совпадающую по направлению с магнитодвижущей силой IW.

Выходной ток источника 9 переменного тока протекает через вентильный блок 10 и через рабочие обмотки

4 и 5 (каждая с числом витков W ) и представляет собой переменный ток практически прямоугольной формы с амплитудой I . После преобразования этого тока в вентильном блоке 10 на выходе последнего получают постоянный ток величиной I . .Выходной ток I вентильного блока подводится к двум параллельным ветвям, включающим эталонный резистор 12 и обмотку 6 смещения, причем, так как в цепи обмотки 6 смещения включен источник 11 постоянного тока, ток через обмотку 6 равен I y .

Через эталонный резистор 12 протекает разностный ток I — "I -I«, так как в последнем указанные токи имеют встречное направление. Падение напряжения на эталонном резисторе 12

U>=I< К приложено к входу усилителя 13 постоянного тока (R — номинальная величина эталонного резистора 12). Измерительный преобразователь является замкнутой системой автоматического регулирования следящего типа и напряжение U является действующим рассогласованием в контуре следящей системы. Под действием напряжения U< на выходе усилите1291889 4 волн токов обмоток 4 и 5 и, таким образом, способствует уменьшению пульсаций напряжения U при использовании измерительного преобразователя в режиме измерения малых токов ри MBJIQM значении IñìWñì

Бла го даря уме н ьше н ию пуль с аций напряжения U достигается расширение полосы пропускания следящей системы и, следовательно, улучшение ее динамических характеристик, что обеспечивает уменьшение динамической ошибки измерительного преобразователя.

Введение магнитного экрана 3 ослабляет связь между рабочими 4 и 5 и компенсационной 7 обмотками, вследствие чего уменьшается прохож дение паразитной переменной составляющей тока из цепи возбуждения в цепь измерительного прибора 15. Кроме того, магнитный экран 3 обеспечивает прямую магнитную связь измерительной 8 и компенсационной 7 обмоток, благодаря чему обеспечивается передача переменной составляющей измеряемого тока в цепь измерительного прибора 15, что также обеспечивает уменьшение динамической сшибки измерительного преобразователя.

I = I„W„/W. ля 13 постоянного тока появляется ток, одна часть кач орого протекает через шунтирующий резистор 14, а другая, равная I — через последовательно соединенные измерительный 5 прибор 15 и компенсационную обмотку 7 с числом витксв WÄ. Тогда I„ =

=KU, где К вЂ” коэффициент передачи усилителя 13 постоянного тока.

Условие баланса всех м.д.с., действующих на магнитопроводы 1 и 2 (при обычных упрощающих допущениях), можно представить в виде

При большом коэффициенте передачи

К усилителя 13 постоянного тока статическое рассогласование в замкнутом контуре следящей системы имеет малую 20 величину. Ввиду малости U< можно считать, что I Ip, кроме того, с учеТо ycs oBHsr W =W1, nosryvae

Величина измеряемого тока Т определяется умножением показаний измерительного прибора 15 на коэффициент

W„/W, определяемый чисто конструктивными параметрами устройства.

Надежная работа измерительного преобразователя обеспечивается соответствующим выбором I „ по сравнению см с I с учетом числа витков W и W, 35 а именно: где 1 — амплитуда случайного отри- 40 цательного импульса тока в измерительной обмотке 8 устройства, возникающего вследствие, например, переходного процесса в иссле- 45 дуемом объекте.

Вентильный блок (фиг. 2) обеспечивает уменьшение пульсаций тока I (и соответственно напряжения U ).

Уменьшение пульсаций тока в эталон.ном резисторе 12 достигается вследствие частичного наложения полуволн токов, формирующихся в первой 4 и второй 5 рабочих обмотках. Резистор 30 обеспечивает более глубокое насыщение магнитопроводов 1 и 2 в

"нерабочие" для них части периода напряжения источника 9 переменного тока, что увеличивает наложение полуПередача переменкой составляющей измеряемого тока из измерительной обмотки 8 в цепь компенсационной обмотки 7 осуществляется с минимальными искажениями, если узел, включающий обмотку 8, магнитный экран 3 и обмотку 7, работает в режиме трансформатора переменного тока. Режим трансформатора тока достигается при коротком замыкании вторичной обмотки (в данном случае обмотки 7). Шунтированный резистор 14, включенный параллельно выходному сопротивлению усилителя постоянного тока 13 и обеспечивающий режим работы обмотки 7, близкой к короткому замыканию, способствует уменьшению динамической ошибки измерительного преобразователя.

Формула изобретения

1. Измерительный преобразователь постоянного тока, содержащий первый и второй магнитопроводы, на первом из которых размещена первая рабочая обмотка, на втором — вторая, на обоих магнитопроводах одновременно раз.— мещены обмотка смещения, компенса1291889 6 кроме того они подключены к входу усилителя постоянного тока, параллельно выводам которого подключен шунтирующий резистор, первый вывод которого подключен к второму выводу компенсационной обмотки, а второй вывод — к второму выводу измерительного прибора..

20 Д zz za

Составитель А. Пучковский

Редактор И. Дербак Техред П.Сердюкова Корректор А. Обручар

Заказ 227/43 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ционная и измерительная обмотки, вентильный блок с двумя входными выводами, первый из которых подключен к первому выходному выводу источни-. ка переменного тока, первый выходной вывод вентильного блока соединен с вторым через последовательно включен ные источник постоянного тока и обмотку смещения, первый вывод компенсационной обмотки соединен с пер- 10 вым выводом измерительного прибора, а выводы измерительной обмотки соединены с входными шинами, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополни- f5 тельно введены эталонный резистор, усилитель постоянного тока и шунтирующий резистор, при этом магнитопроводы помещены в магнитный экран, поверх которого размещены измеритель- 20 ная и компенсационная обмотки, вентильный блок выполнен с дополни- . тельными двумя парами выходных выводов, к каждой из.которых подключена одна иэ рабочих обмоток, второй вход- 25 ной вывод вентильного блока соединен с вторым выходным выводом источника переменного тока, между первым и вторым выходными выводами вентильного блока включен эталонный резистор, 30

2. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что вентильный блок выполнен из первого, второгс», третьего, четвертого диодов и резистора, при этом выходной вывод соединен с анодом первого диода и первым выводом первой дополнительной пары выходных выводов, второй выходной вывод соединен с катодом второго диода и первым выводом второй дополнительный пары выводов, второй вывод первой дополнительной пары подключен к аноду третьего диода и через резистор — к второму выводу второй дополнительной пары, который соединен также с катодом четве того диода,.катод первого диода и анод второго диода соединены с первым входным выводом, а катод третьего диода и анод четвертого — с вторым входным выводом.