Измерительный преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для гальванически развязанного измерения постоянного и переменного тока. Цель изобретения - повышение точности измерения тока путем устранения высокочастотных установившихся автоколебаний. Устройство содержит датчик Холла 1, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода 2, на котором уложена вторичная обмотка 3. Введение дополнительной корректирующей обмотки 7, выполненной в виде витка, охватывающего часть площади воздушного зазора, позволяет устранить высокочастотные автоколебания в замкнутом контуре регулирования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

4 (1

I

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655422/21 (22) 14.12.88 (46) 07.08.91. Бюл. N 29 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро автоматизации тяжелого металлорежущего оборудования (72) Г.B. Рязановский, А,п. Усачев и Я.B. Чупин (53) 621,317.726.015.3(088.8) (56) Рекламный проспект фирмы LEM S.А„

Женева, 1986. (54) V 3ME(tnTEЛЬНЫЙ Г1РЕОБРДЗ ВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для

ЯЛ,, 1668954 Al гGJlt,HBHN«QGKlp, развязанного измерения постоянного и переменного тока, Цель изобретения — повышение точности измерения тока путем устранения высокочастотных установившихся автоколебаний.

Устройство содержит датчик Холла 1, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода 2, на котором уложена вторичная обмотка 3. Введение дополнительной корректирующей обмотки 7, выполненной в виде витка, охватывающего часть площади воздушного зазора, позволяет устранить высо)ко« ) -,о-. ы) авто колебания в замкнутом контуре регулирования. 2 ил.

1668954

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для гальванически развязанного измерения постоянного и переменного тока.

Цель изобретения — повышение точности измерения тока путем устранения высокочастотных установившихся автоколебаний.

На фиг, 1 приведена электрическая ! принципиальная схема измерительного преобразователя; на фиг. 2 — схема монтажа датчика Холла и выполнения корректирующей обмотки, В известное устройство для измерения тока, содержащее магнитопровод, на котором уложена вторичная обмотка, датчик

Холла, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода и подключенный первым выводом к первому входу операционного усилителя, выход которого подключен через эмиттерный повторитель и вторичную обмотку к первому выводу масштабирующего резистора; второй вывод которого эаземлен, дополнительно введена корректирующая обмотка, выполненная в виде витка, расположенного в воздушном зазоре магнитопровода, первый вывод корректирующей обмотки подключен к второму

1 выходу датчика Холла. а.второй вывод корректирующей обмотки — к второму входу операционного усилителя, причем площадь, охватываемая витком, определяется по формуле

S (0„15-0,20) Т U щ, где S — площадь витка, мм;

2.

Um — амплитуда автокалебаний на Hblxo де датчика тока, В;

Т вЂ” период автаколебаний, возникающих в датчике тока при отсутствии корректирующей обмотки, мс, Измерительный преобразователь (фиг. 1) содержит датчик Холла 1, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода 2, на котором уложена вторичная обмотка 3, Первый вывод датчика Холла 1 подключен к первому входу операционного усилителя 4, выход которого через эмиттерный повторитель 5 и вторичную обмо ку 3 подключен к первому выводу масштабирующего резистора 6, второй вывод которого соединен с общей шиной. Второй вывод дат|ика Холла через корректирующую обмотку 7 подключен к второму входу операционного усилителя 4. Причем полярность включения обмотки 7 выбрана такой, что ЭДСе опережает на 90 эл.град. ЭДС датчика Холла.

Датчик Холла 1 и виток корректирующей обмотки 7 могут быть наклеены на общую подложку 8 (фиг, 2), которая затем устанавливается в воздушном зазоре маг5

55 нитопровода 2, причем в качестве витка может быть использован один иэ выводов датчика Холла, например, типа ПХЭ, Наличие нелинейности типа гистерезис в материале магнитопровода 2 и зоны нечувствительности в эмиттерном повторителе 5, а также сложность определения постоянных времени, обусловленных вихревыми токами в магнитопроводе и индуктивностью рассеяния.вторичной обмотки, не позволяют определить площадь витка корректирующей обмотки 7 методами линейной теории автоматического управления, Поэтому площадь витка определяется формулой (1). Параметры формулы (1) подобраны опытным путем из такого условия, что наводимая в витке

ЭДС достаточна для подавления автоколебаний, но недостаточна для насыщения операционного усилителя 4 при наличии переменной составляющей в измеряемом токе. При уменьшении площади витка в замкнутом контуре регулирования возникают высокочастотные автоколебания. При увеличении площади витка ЭДС, наводимая в нем переменной составляющей измеряемого тока, вызывает насыщение операционного усилителя 4.

Из1 эрительный преобразователь работает следующим образом.

Измеряемый тск, протекая го первичной обмотке 9, намагничивает магнитопровод 2. На выходе датчика Холла 1 появляется ЭДС Холла Ех, которая через корректирующую обмотку 7 прикладывается к входам операционного усилителя 4. На выходах операционного усилителя 4 и эмиттерного повторителя 5 появляется напряжение U. flap действием этого напряжения по вторичной обмотке 3 и масштабирующему резистору 6 протекает ток 12, намагничивающая сила которого направлена встречно намагничивающей силе тока i<. Когда намагничивающие силы этих оков равны, схема проходит в состояние равновесия, падение напряжения на масштабирующем резисторе 6 пропорционал bi" о измеряемому току i>.

ЭДС ек, индуцированная в корректирующей обмотке 7, опережает на 90 эл,град, Е, датчика Холла; уменьшая суммарный фазовый сдвиг в замкнутом контуре регулирования, т.е. увеличивая запас устойчивости, Амплитуда ЭДСек благодаря определению площади витка корректирующей обмотки по формуле (1) достаточна для vora, чтобы система была устойчивой, но недостаточна для насыщения операционного усилителя при наличии в измеряемом токе переменной составляющей.

1668954

obcd

Фиг.2

Составитель Е.Сазонов

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор И.Шулла

Заказ 2654 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Таким образом, применение корректирующей обмотки в виде витка, охватывающего часть площади воздушного зазора, определяемую по формуле (1), позволяет устранить высокочастотные автоколебания в 5 замкнутом контуре регулирования, а следовательно, повысить точность измерения тока.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь, содержащий магнитопровод с вторичной об- 10 моткой, датчик Холла, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода и подключенный первым выводом к первому входу операционного усилителя, выход ко15 торого подключен через эмиттерный повторитель и вторичную обмотку к первому выводу масштабирующего резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точност. . измерения тока, в него дополнительно введена корректирующая обмотка, выполненная в виде витка, расположенного в воздушном зазоре магнитопровода, первый вывод корректирующей обмотки подключен к второму выходу датчика Холла, а второй вывод корректирующей обмотки — к второму входу операционного усилителя.