Устройство для измерения постоянного тока

 

Изобретение может быть использовано для бесконтактного измерения постоянного тока и позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации устройства. Устройство содержит автогенератор 1 с трансформаторной обратной связью, дифференциальньш усилитель 21, конденсаторы 19 и 20 и резисторы 17 и 18. Введение диодов II и 12, однополупериодных выпрямителей 22 и 23, ограничителей 13 и 14, резисторов 15-18 позволяет за счет разделения с помощью трансформатора цепи питания и остальной части схемы обеспечить гальваническую развязку между выходом и источником питания. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5) ) 4 G 01 R 19/00

i1

/83

«« -, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41256? 7/24-2! (22) 30.09.86 (46) 15..06.88. Бюп. В 22 (72) В.А.Копыпов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 734?6, кл. G 01 R 19/00, 1948.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1183906, кл. G 01 R 19/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для бесконтактного измерения постоянного тока и позволяет повы„„SU„„1402950 А 1 сить надежность и безопасность эксплуатации устройства. Устройство содержит автогенератор 1 с трансформаторной обратной связью, дифференциальный усилитель 21, конденсаторы 19 и 20 и резисторы )7 и 18, Введение диодов )1 и 12, однополупериодных выпрямителей 22 и 23, ограничителей

13 и 14, резисторов 15-18 позволяет за счет разделения с помощью трансформатора цепи питания и остальной части схемы обеспечить гальваническую развязку между выходом и источником питания. 1 ил.!

402950

Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности эксПлуатации за счет гальванической разВязки выхода устройства от источника питания. 10

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения постоянНого тока содержит автогенератор 1 с трансформаторной обратной связью, )5 включающий трансформатор 2 с рабочиМи 3 и 4, выходной 5, компенсационНой 6 и измерительной 7 обмотками, транзисторы 8,9 и делитель 10 напряжения, диоды ll и 12, ограничители 20

13 и 14, резисторы 15-18, конденсаторы 19 и 20, дифференциальный усили тель 2) тока, однополупериодные вып рямители 22 и 23, резистор 24, клеммы 25 питания, входные 26 и выходные 25

27 клеммы.

Первый вывод выходной обмотки 5 трансформатора 2 через соединенные последовательно диод 11, ограничитель 30

13 и резистор 15 подключен к первым выводам конденсатора 19 и резистора

)8, второй вывод выходкой обмотки 5 соединен с общей шиной и общими выводами ограничителей 13 и 14, третий вывод выходной обмотки 5 через соединенные последовательно диод 12, ограничитель 14 и резистор 16 подключен к первым выводам конденсатора 20 и резистора 17, вторые выводы резисто- 40 ров 17 и )8 подключены соответственно к первому и второму входам диффе-. ренциального усилителя 21 тока, а вторые выводы конденсаторов )9 и 20 соединены с общей шиной, первым вы- 45 водом компенсационной обмотки .б и общими выводами однополупериодных выпрямителей 22 и 23, а второй вывод компенсационной обмотки 6 через однополупериодные выпрямители 22 и 23 подключены к соответствующим входам питания дифференциального усилителя

2l тока, выход которого соединен с первой выходной клеммой 27 и через резистор 24 — с общей шиной и второй

55 выходной клеммой 27, вывоцы измерительной обмотки 7 подключены к соответствующим входным клеммам 26, а входы питания автогенератора 1 с трансформаторной обратной связью соединены с клеммами 25 питания, Устройство для измерения постоянного тока работает следующим образом.

Переменное напряжение автогенератора 1 наводится на компенсационной обмотке 6, выпрямляется первым и вторым однополупериодными выпрямителями

22,23 и используется для питания усилителя 21 тока. При отсутствии тока в измерительной обмотке 7 токи, потребляемь|е усилителем 21 тока, по обоим входам питания равны между собой.

При этом ввиду симметричности схемы автогенератора 1 на выходной обмотке

5 формируется переменное напряжение с равнь ми полупериодами. В один из полупериодов открыт первый диод ll, в другой полупериод — второй диод 12, через которые импульсное напряжение поступает на входы соответственно первого и второго ограничителей 13 и

14. Ограниченное по амплитуде импульсное напряжение с выходов ограничителей 13 и 14 через резисторы 15 и 16 поступает на конденсаторы 19 и

20. Ввиду идентичности уровней ограничения ограничителей 13,14 и равенства полупериодов переменного напряжения постоянные составляющие, выделяемые на конденсаторах 19 и 20, равны между собой, следовательно, разность токов разряда конденсаторов 19 и 20, поступающих на входы усилителя

21, равна нулю и его выходное напряжение также равно нулю.

При протекании тока по измерительной обмотке 7 в магнитопроводе трансформатора 2 создается постоянный магнитный поток, который нарушает симметрию полупериодов напряжения автогенератора 1, в связи с чем постоянные составляющие напряжений на конденсаторах 19 и 20 изменяются, становясь неровными по величине. На входах усилителя 21 тока появляется дифференциальный сигнал, причем величина и полярность напряжения определяются величиной и направлением тока в измерительной обмотке 7. При этом равенство токов, потребляемых усилителем 21 тока по различным входам питания, нарушается. Входной сигнал положительной полярности приводит к увеличению тока, потребляемого от первого однополупериодного выпрямителя 22, а при смене полярности входного сигнала возрастает потребление формула изобретения

Составитель В,Полешенко

Редактор И. Рыбченко Техред Л. Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Заказ 2853/35 Тираж 772 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

14029 от второго однополупериодного выпрямителя 23. При использовании однополупериодных выпрямителей 22 и 23, токи, протекающие в разные полупериоды переменного напряжения, оказывают5 ся неравными друг другу. ъ

Постоянная составляющая тока в обмотке 6 компенсирует магнитный поток в магнитопроводе трансформатора 10

2, обусловленный протеканием тока по измерительной обмотке 7. При этом выходное напряжение усилителя 21 тока однозначно определяет величину тока, протекающего по измерительной об- 1 мотке 7.

Устройство для измерения постоян- 20 ного тока, содержащее дифференциальный усилитель тока, два резистора, два конденсатора и автогенератор с трансформаторной обратной связью, трансформатор которого содержит рабочие обмотки, измерительную и компенсационную обмотки, выводы измерительной обмотки соединены соответственно с первой и второй входными клеммами, первый вывод компенсационной обмотки подключен к общей шине, первый вход дифференциального усилителя тока через первый резистор подключен к первому выводу первого конденсатора, второй вход дифференциаль- З ного усилителя тока через второй резистор соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с общей шиной, а первый и второй входы питания автогенератора с трансформаторной обратной связью подключены к соответствующим клеммам питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности эксплуатации, в него введены два диода, два однополупериодных выпрямителя, два ограничителя и три дополнительных резистора, а в транс- . форматор автогенератора с трансформаторной обратной связью введена выходная обмотка, первый вывод которой через соединенные последовательно первый диод, первый ограничитель и третий резистор подключены к первому выводу первого конденсатора, второй вывод выходной обмотки соединен с общей шиной и общими выводами, первого и второго ограничителей, третий вывод выходной обмотки через соединенные последовательно второй диод, второй ограничитель и четвертый резистор подключены к первому выводу второго конденсатора, второй вывод компенсационной обмотки через первый и второй однополупериодные выпрямители соединен с соответствующими входами питания дифференциального усилителя тока, общие выводы первого и второго однополупериодных выпрямителей подключены к общей шине, а выход дифференциального усилителя тока соединен с первой выходной клеммой и через пятый резистор — с второй выходной клеммой и общей шиной.