Устройство измерения электрического тока в токопроводе

< 1911344

Союз Советснмн

Социалистичеснин

Ресяублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДвтОВСКОМЮ СВИДИтЫЬСТЕ (61) Дополнительное w авт. синд-ву(22) Заявлено 148777 (21 j 2508626/18-21 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 070382. Бюллетень М9

Дата опубликования описания 070382 (51)М. Кл.

G 01 R 15/02

3ЪвудврстинныИ каинтвт

СССР яо делам нзобрвтеннй н открытн11 (53) УДК 621. 317.

° 7(088.8) (72) Авторы изобретения

А,Б, Иванов, Я.ill. Палагэшвили и О.С. Ла (71) Заявитель

Институт систем управления АН Грузинской (54) УСТРОЙСТВО ИЗИЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

В ТОКОПРОВОДЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения тока.

Известно устройство для бесконтактного измерения постоянных и переменных токов, в котором чувствительным элементом служат два дифференциально включенных преобразователя Холла, расположенных в воздушных зазорах

П-образной магнитной системы, составленной иэ трех отдельн„|х магнитопроводов (1 1.

Недостатком такого устройства является низкий уровень выходного сигнала, требующий дополнительного усиления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство на основе магниторезистивных преобразователей, содержащее шесть магниторезистивных преобразователей, магнитные системы в виде скобообраэных постоянных магнитов и источники напряжения. Постоянные магниты расположены на боковой грани токопровода, а магниторезистивные преобразователи включены по мостовой схеме и расположены на торцах постоянного магнита (2 ).

Недостатками известного устройства являются погрешность преобразования из-эа нелинейности функции преобразования, влияние других токопроводов и малый динамический диапазон, обусловленный малым значением поля смещения (поскольку магнитная цепь поля смещения разомкнута).

Цель изобретения - повышение точности и расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в.устройство измерения электрического тока в токопроводе, содержащее четыре магниторезистивных преобразователя, магнитную систему в виде скобообраэного постоянного магнита и источник напряжения, введены два управляемых источника тока, вычита3 911344 тель, два скобсобразных магнитопровода, между которыми расположен скобообраэный постоянный магнит, намагниченный перпендикулярно плоскости скобы, и два ярма, расположенных у торцов скобообразных магнитопроводов, одна пара магниторезистивных преобразователей, расположенных в воздушных зазорах между ярмами и скобообраэными магнитами, соединена пос- 16 ледовательно и подключена к первому управляемому источнику тока, а другая пара преобразователей также соединена последовательно и подключена к второму управляемому истоцнику тока, входы управляемых источников тока подключены к источнику напряжения, а их выходы соединены с входами вычитателя °

На фиг. 1 изображена структурная 2о схема устройства; на фиг. 2 - конструкция магнитной системы с магнитными преобразователями.

Устройство содержит токопровод 1, магнитную систему 2, магниторезистив- 2S ные преобразователи 3-6, первый и второй управляемые источники 7 и 8 тока, источник 9 напряжения, вычитатель 10. Магнитная система 2 содержит скобообразные магнитопроводы 11 и 12, щ скобообразный постоянный магнит 13 и два ярма 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Протекая по токопроводу 1, ток создает вокруг него магнитное поле, которое концентрируется в ярмах 14 и

15 и магнитопроводах 11 и 12 и пронизывает магниторезистивные преобразователи 3-6.

49

Если поле, создаваемое током, направлено так, как показано на фиг. 2 сплошной. линией, а поле постоянного магнита, показанное пунктирной линией, воздействует на магниторезистивные преобразователи 3 и 5, совпадая по направлению с магнитным полем тока, то их сопротивления увеличиваются, Увеличивается и выходной сигнал, снимаемый с управляемого источника 7 тока (Umx<). При этом сопротивление магниторезистивных преобразователей 4 и 6, находящихся под воздействием противоположно направленных магнитных полей постоянSS ного магнита и поля тока в токопроводе, уменьшается. Уменьшается и

4 выходной сигнал управляемого источника 8 тока (U> <).

Вычитатель 10 осуществляет вычитание из напряжения UB >< напряжения

U> ><. На выходе вычитателя 10 возВЫМЯ никает напряжение UBbl =KU iN) где U — напряжение источника 9; измеряемый ток;

К - коэффициент пропорциональности, При подключении входов управляемых источников тока к цепи измеряемого напряжения U, выходной сигнал равен

Вь о н н

К0 г.е. пропорционален измеряемой мощности.

Формула изобретения

Устройство измерения электрического тока в токопроводе, содержащее четыре магниторезистивных преобразователя; магнитную систему в виде скобообразного постоянного магнита и источник напряжения, о т л и ч а ющ е е с я т -м, что, с целью повышения точности его и расширения динамического диапазона, в него введены два управляемых источника тока, вычитатель, два скобообраэных магнитопровода, между которыми расположен скобообразный постоянный магнит, . намагниченный перпендикулярно плоскости скобы, и два ярма, расположенных у торцов скобообразных магнитопроводов, одна пара магниторезистивных преобразователей, расположенных в воздушных зазорах между ярмами и скобообразными магнитами, соединена последовательно и подключена к первому управляемому источнику тока, а другая пара преобразователей также соединена последовательно и подключена к второму управляемому источнику тока, входы управляемых источников тока подключены к источнику напряжения, а их выходы соединены с входами вычитателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новогренко H.Ì. Измерительный прибор на основе датчиков Холла для исследования токовых процессов в силовых цепях большой мощности.

"Электротехника", и 8, 1961, с. 5457.

2. Solid State E lee tronies, чо1. 7, рр. 303-371, 1964, 911344

Составитель Ф Цареградский

Редактор Н. Данкулич Техред А.Бабинец

Корректор Н.Стец

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1113/31 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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