Устройство для измерения постоянного тока

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения постоянного тока. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности измерений. Устройство содержит операционный усилитель 1, магнитопровод 2, охватывающий проводник 3 с контролируемым током, обмотки 4, 6, размещенные на магнитопроводе 2, образующие совместно с операционным усилителем 1 автогенератор, и регистрирующий прибор 5. В результате уменьшения числа обмоток, размещенных на магнитопроводе, сокращения количества используемых активных и пассивных элементов и введения новых функциональных связей обеспечивается существенное упрощение устройства и повышается точность измерений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

91Я1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (21) 4234379/24" 21 (22) 22 ° 04.87 (46) 07.02.90. Бюл. М 5 (71) Харьковский авиационный институт им, Н,Е. Жуковского (72) А.А. Окороков (53) 621.317.7 (088.8) (56) Патент Великобритании В 1345869, кл. 0 1 U 06.02.74 °

Святочевский А.А., Степанов Г.Н, Анализ измерительного преобразователя постоянного тока на основе магии" тотранзнсторного мультивибратора.

Электротехническая промышленность, Сер. Преобразовательная техника, М.: !983, Ф 4 (150), с. 4-5, рис,1.

„„SU„„. 1541520 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электроизмернтельной технике и может быть использовано для измерения постоянного тока, Цель изобретения — упрощение устройства и повышение точнос" ти измерений. Устройство содержит операционный усилитель !, магнитопровод 2, охватывающий проводник 3 с контролируемым током, обмотки 4

6, размещенные на магнитопроводе 2, образующие совместно с операционным усилителем 1 автогенератор, и регистрирующий прибор 5. В результате уменьшения числа обмоток, размещен- ф ных на магнитопроводе, сокращения количества используемых активных и пассивных элементов и введения новых функциональных связей обеспечивает- С ся существенное упрощение устройства и повышается точность измерений, 2 нл.

1541520

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

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение точности измерения за счет сокращения количества обмоток, активных и пассивных элементов и использования для формирова- 1р ния обоих полупериодов колебаний автогенератора общих первичной и вторичной обмоток и активного элемента.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения постоянного тока (фиг,1) представляет собой симметричный двухтактный автогенератор с трансформаторной обратной связью, выполненный на дифференциальном усилителе 1. Обмотки автогенератора размещены на магнитопроводе 2, охватывающем проводник 3 с контроли- 25 руемым током Х . Первичная обмотка 4 автогенератора подключена первым выводом к общей шине устройства, а вторым выводом через регистрирующий прибор 5 магнитоэлектрической системы соединена с выходом усилителя 1. Вторичная обмотка 6 автогенератора, служащая для создания положительной обратной связи, первым выводом соединена с общей шиной устройства, а вторым выводом — с входом усилителя 1.

Устройство работает следующим образом, При подаче в момент t=p напряжения питания на выходе усилителя 1 появляется напряжение одной из полярностей, Благодаря наличию положительной обратной связи это напряжение на выходе усилителя 1 практически 45 мгновенно достигает максимального значения (фиг ° 2 а) °

Под воздействием этого (положительного) напряжения U в первичной обмотке 4 автогенератора возникает нарастающий ток i> который создает в магнитопроводе 2 нарастающий магнитный поток Ф.=: — — 1 где В

1IW

11 hl м магнитное сопротивление магнитопровода 2; W„число витков первичной об55 мотки.4. Этот поток в магнитопроводе 2 суммируется с магнитным потоком

Ф„, создаваемым контролируемым током T» .. При этом наличие положительной обратной связи между первичной 4 и вторичной 6 обмотками обеспечивает неизменность выходного напряжения усилителя 1 до тех пор, пока суммарный магнитный лоток Ф = ф + ф не

| 5 достигнет величины потока ф насыще5 ния магнитопровода 2 ° После того, как суммарный магнитный поток ф достигнет величины ф, напряжение на вторичной обмотке 6 изменит свою полярность, что приведет к изменению полярности напряжения на входе усилителя 1, При этом благодаря наличию той же положительной обратной связи напряжение

U на выходе усилителя также практически мгновенно изменит свою полярность и достигнет максимального отрицательного значения. Указанный процесс периодически повторяется, в результате чего на выходе усилителя формируется переменное напряжение U прямоугольной формы (фиг,2 а).

Магнитный поток ф, создаваемый

1 током первичной обмотки 4 в магHHTo проводе 2, имеет приблизительно треугольную, форму и при отсутствии магнитного потока Ф., создаваемого контролируемым током (1 „ =0), симметричен относительно оси времени и изменяется от — фз до + Фз(фиг.2 б), В этом случае постоянная составляющая в токе первичной обмотки 4 отсутсвует.

При наличии контролируемого тока

T.„ в магнитопроводе 2 создается магнитный поток ф„, отличный от нуля, поэтому в одном направлении магнитопровод 2 насыщается при значении ф ф„, а в другом направлении при .значении Ф вЂ” Фц. Таким образом, магнитный поток ф, смещается на величину, равную ф„, т,е. становится несиммет-ричным относительно оси времени, в нем появляется постоянная составляющая Ф„= — ф„(Фиг.2 в), При этом в токе, протекающем через первичную обмотку 4 автогенератора, появится постоянная составляющая, пропорциональная потоку Ф, т.е. I = -TJ>l (фиг,2 г), которая измеряется регистрирующим прибором 5 магнитоэлектрической системы °

В устройстве значительно уменьшено число обмоток, размещенных на магнитопроводе, за счет исключения транзисторов и усилителя ограничителя максимально уменьшено число активных и пассивных элементов, что поз1541520

-Щ-Ф р г lt

kl

Составитель С, Вейский

Редактор И, Пулла Техред M.Äêäüïñ Корректор С. Черни

Заказ 277 Тираж 553 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 воляет достичь существенного упрощения предлагаемого устройства по сравнению с известным. В известном устройстве длительность Т и Т (фиг. 2а) полупериодов колебаний автогенератора за" висит как от величины контролируемого тока, так и от сопротивления в цепи питания автогенератора, включающего сопротивление балластного резистора, сопротивления коллекторных обмоток и самих транзисторов автогенератора, которые изменяются с изменением тем пературы. В устройстве за счет ис-, пользования в автогенераторе одного общего активного элемента дифферен.циального усилителя, одной первичной и одной вторичной обмотки для формирования обоих полупериодов колебаний автогенератора при исключении балласт-20 ного резистора выходной сигнал устройства, представляющий собой среднее значение тока на выходе усилителя, практически не зависит от иэменений активных сопротивлений в .цепях автогенератора, что повышает точность измерения контролируемого постоянного тока по сравнению с известным устройством. формула и зо брет ения

Устройство для измерения постоянного тока, содержащее магнитопровод, охватывающий проводник с контролируе мым током, две обмотки, размещенные на магнитопроводе, регистрирующий прибор и дифференциальный усилитель, вход которого соединен с началом одной обмотки, конец которой подключен к общей шине устройства, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью упро щения и повышения точности измерения, выход дифференциального усилителя через регистрирующий прибор соединен с началом другой обмотки, конец которой подключен к общей шине устройства.