Токосъемник

 

Изобретение касается электроизмерений и может быть использовано для измерения тока при высоких частотах. Цель изобретения - расширение частотного диапазона токосъемника и уменьшение влияния смещения проводников с измеряемым током на величину выходного сигнала. Для достижения цели токосъемник снабжен дополнительным трансформатором 5, первичная обмотка 4 которого соединена с вторичной обмоткой 3 основного трансформатора 1. Вторичная обмотка 6 дополнительного трансформатора подключена к резистору 7. Оба трансформатора помещены в экранирующем корпусе 8. Обмотки 4 и 6 трансформатора 5 и вторичная обмотка 3 трансформатора 1 намотаны равномерно в один слой по всей поверхности тороидальных сердечников. Выводы вторичной обмотки 6 подключены через коаксиальный разъем 9 к измерителю напряжения 10. Трансформатор 5 расположен вплотную к внешней поверхности тороидального сердечника основного трансформатора 1. Оси колец взаимно перпендикулярны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1531011

А1 цц 4 G О1 R 19/02

ВСЕСОВ

AAtEHTIIQ Т i.;ÁËã-Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4357728/24-21 (22) 04.01 ° 88 (46) 23.12.89. Бюл. Ф 47 (72) В.А.Шведов (53) 621.317.73 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 951159, кл. G 01 R 19/02, 1982. (54) ТОКОСЪЕМНИК (57) Изобретение касается электроиэмерений и может быть использовано для измерения тока при высоких частотах.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона токосъемника и уменьшейие влияния смещения проводников с измеряемьик током на величину выходного сигнала. Дпя достижения цели токосъемник снабжен дополнительным

1Г

1

1

1 !

z L

2 трансформатором 5, первичная обмотка

4 которого соединена с вторичной обмоткой 3 основного трансформатора 1.

Вторичная обмотка 6 дополнительного трансформатора подключена к резистору 7. Оба трансформатора помещены в экранирующем корпусе 8. Обмотки 4 и 6 трансформатора 5 и вторичная обмотка

3 трансформатора 1 намотаны равномерно в один слой по всей поверхности торондальных сердечников. Выводы вторичной обмотки 6 подключены через коаксиальный разъем 9 к измерителю 10 напряжения. Трансформатор 5 расположен вплотную к внешней поверхности тороидального сердечника основного трансформатора 1. Осн колец взаимно перпендикулярны. 2 ил.

1531011

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к измерениям тока при высоких частотах.

Цель изобретения — расширение час5 тотного диапазона токосъемника и уменьшение влияния смещения проводников с измеряемым током на величину выходного сигнала.

На фиг.1 приведена электрическая схема токосъемника; на фиг.2 — конструкция токосъемника.

Токосъемник содержит основной трансформатор 1 с обмоками 2 и 3, вторичная обмотка 3 которого намотана равномерно в один слой по всей поверхности тороидального ферритового сердечника и соединена с первичной обмоткой 4 дополнительного трансформатора 5, а его вторичная обмотка 6 подключена к резистору 7. 06а трансформатора помещены в экранирующем корпусе 8. Обмотки 4 и 2 дополнительного трансформатора 5 намотаны также равномерно, в один слой по 25 всей поверхности тороидального ферритового сердечника ., причем витки вторичной обмотки расположены между витками первичной, а выводы обмоток выполнены в диаметрально противоположных местах. Коэффициент трансформации дополнительного трансформатора

5 при таком выполнении близок к единице. Выводы вторичной обмотки 6 подключены к нагрузочному резистору 7 и через коаксиальный разъем 9 к измери- З5 телю 10 напряжения.

Дополнительный трансформатор 5 расположен вплотную к внешней поверхности тороидального сердечника основного трансформатора 1, причем оси ко- 40 лец взаимно перпендикулярны (фиг.2).

Токосъемник работает следующим образом.

Измеряемый ток за счет магнитной связи наводит ток во вторичной обмотке 3 основного трансформатора 1, который, протекая по первичной обмотке 4 дополнительного трансформатора 5, вызывает ток в его вторичной обмотке 6, по величине равный току в первичной. Ток вторичной обмотки создает падение напряжения на резисторе 7, измеряемое вольтметром 10 °

В связи с тем, что все высокочастотные измерителя напряжения имеют несимметричный вход, то в известном устройстве один вывод вторичной обмотки основного трансформатора 1 соединен с корпусом 8, тогда как в предлагаемом устройстве вторичная обмотка 3 основного трансформатора 1 с корпусом 8 не соединена. Указанное отличие приводит к тому, что вторичная обмотка 3 основного трансформатора 1 имеет так называемый плавающий" потенциал относительно корпуса, что приводит к автоматическому ее симметрированию. В результате частотные искажения выходного сигнала определяются параэитными параметрами половины обмотки, что приводит к увеличению в два раза рабочей полосы частот токосъемника. Кроме того, такая обмотка менее чувствительна к перемещениям проводника с контролируемым током, так как при этих перемещениях влияния на сигналы в половинах обмоток частично компенсируются.

Конструктивное выполнение с использованием взаимной перпендикулярности осей тороидальных сердечников позволяет уменьшить магнитную связь между трансформаторами, в результате чего становится возможным их расположение на минимальном расстоянии один отдругого ° Тем самым существенно сокращается длина выводов обмоток, что исключает дополнительные искажения амплитудно-частотных характеристик.

В предлагаемом токосъемнике с целью отсоединения обмотки основного грансформатора 1 от корпуса использо.ван дополнительный трансформатор 5.

Поскольку дополнительный трансформатор S запитывается от обмотки основного трансформатора 1, который является источником тока, то его частотная характеристика равномерна в более широком частотном диапазоне. Кроме того, габариты дополнительного трансформатора 5 существенно меньше, чем основного трансформатора 1, т.е. меньше и его паразитные параметры, определяющие частоту резонансного провала, а это позволяет заземлять вывод его вторичной обмотки беэ ухудшения частотных свойств всего устрой» ства в целом.

Предлагаемый токосъемник имеет по сравнению с известным в два раза бо" лее широкую полосу рабочих частот.

Влияние смещения проводника с измеряемым током на величину выходного сигнала не превьппает 2-3 дБ против

6-1 1 дБ у известных токосъемников.

1531011 ф02. 2

Составитель Т.Авксентьева

Редактор A.Êîçîðèç Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М.Максимишинец

Заказ 7949/46 Тираж 7 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Токосъемник, содержащий трансформатор с первичной и вторичной обмотками, размещенный на тороидальном сер5 дечнике, первый вывод нагрузочного резистора подключен через коаксиальный разъем к измерителю напряжения, а его второй вывод подключен к корпусу, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и уменьшения погрешностей измерений путем уменьшения влияния смещения проводника с измеряемым током на величину выходного напряжения, он 15 снабжен дополнительным трансформато- ром, причем выводы первичной обмотки дополнительного трансформатора соединены с выводами вторичной обмотки основного транс*орматора выводы вторичной обмотки дополнительного трансформатора подключены к выводам нагрузочного резистора, дополнительный трансформатор, выполненный на тороидальном сердечнике, расположенном вплотную к внешней поверхности тороидального сердечника токосъемника, причем оси тороидальных сердечников взаимно перпендикулярны, а первичная обмотка дополнительного трансформатора намотана равномерно в один слой по всей поверхности тороидального сердечника, между витками которой намотана вторичная обмотка, выводы которой расположены диаметраль" но противоположно от первичной обмотки.