Измерительный преобразователь тока

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного преобразования постоянного тока на фоне превышающих по уровню переменных помех, например в качестве датчика тока утечки в устройствах селективного контроля сопротивления изоляции электроэнергетических систем переменного тока. Целью изобретения является повышение достоверности измерения постоянных токов и расширение функциональных возможностей измерительного преобразования за счет измерения переменных токов. Измерительный преобразователь тока содержит магнитный усилитель 1 на двух ферромагнитных сердечниках 2 и 3 с входными 4,5 и выходными 6,7 обмотками , обмотками 8,9 возбуждения, генератором 10 затухающих колебаний, интегратор 13, выпрямитель 14, первый измерительный блок 15, дополнительные короткозамкнутые обмотки 11,12, компаратор 16, усилитель 17, второй измерительный блок 18, блок управления 19. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. v fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

» ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705188/21 (22) 15.06,89 (46) 15.11.91. Бюл, М 42 (72) А.П.Синегубов и А,В.Портянников (53) 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

f+ 1071965, кл. 6 01 R 19/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 789779, кл, G 01 R 19/00, 1978. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного преобразования постоянного тока на фоне превышающих по уровню переменных помех, например в качестве датчика тока утечки в устройствах

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного преобразования

KBK постоянного тока на фоне помех, так и переменного тока, например в качестве датчика тока утечки в устройствах селективного контроля сопротивления изоляции электроэнергетических систем переменного тока.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения постоянных токов и расширение функциональных воэможностей измерительного преобразователя за счет измерения переменных токов, .

На чертеже приведена функциональная схема измерительного преобразователя тока.

„„Я2„„1691761 А1 селективного контроля сопротивления изоляции электроэнергетических систем переменного тока. Целью изобретения является повышение достоверности измерения постоянных токов и расширение функциональных возможностей измерительного преобразования за счет измерения переменных токов. Измерительный преобразователь тока содержит магнитный усилитель

1 на двух ферромагнитных сердечниках 2 и

3 с входными 4,5 и выходными 6,7 обмотками, обмотками 8,9 возбуждения, генератором 10 затухающих колебаний, интегратор

13, выпрямитель 14, первый измерительный блок 15, дополнительные короткозамкнутые обмотки 11,12, компаратор 16, усилитель 17, второй измерительный блок 18, блок управления 19. 1 з п ф-лы, 1 ил.

Иэмерител ьн ый и реог. разовател ь содержит магнитный усилитель 1 на двух ферромагнитных сердечниках 2 и 3 с входными

4,5 и выходными 5,7 обмотками, обмотками

8,9 возбуждения, соединенными последовательно друг с другом и с входами генератора

10 затухающих колебаний, дополнительными короткоэамкнутыми обмотками 11,12, интегратор 13, информационные входы которого соединены с последовательно соединенными выходными обмотками 6,7 и входами выпрямителя 14, а выход — с первым измерительным блоком 15, компаратор

16 напряжения, информационный вход которого соединен с выходом выпрямителя 14 и входом усилителя 17, выход которого соединен с первым входом второго измерительного блока 18, блок 19 управления, 1691761

20

55 первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющим входам генератора 10 затухающих колебаний, интегратора 13, компаратора 16 и второго измерительного блока

18, первый и второй управляющие входы блока 19управления подключены к выходам соответственно компаратора 16 и блока задания режима (на черте>хе не показан).

Блок 19 управления содержит генератор 20 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика 21, первый выход которого соединен с входом дешифратора 22, второй выход — с первым входом элемента И 23. выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 24, выходы дешифратора 22 соединены соответственно: первый и второй — с входами элемента

И 25, третий и четвертый — с входами третьего элемента И 26, пятый — с вторым элементом ИЛИ 27, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ 24 и через элемент 28 задержки и одновибратор 29 с тактовым входом триггера 30, инвертирующий выход которого соединен с третьими входами и элементов И 25,26, а прямой выход — с вторым входом элемента И 23, информационный вход триггера 30 через элемент ИЛИ 31 соединен с первым управляюшим входом блока 19 упрвления, второй управляющий вход блока 19 управления соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 27, 31, выходы элементов И 25, 26, пятый выход дешифратора 22 и выход элемента ИЛИ 24 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 19 управления.

Измерительный преобразователь тока имеет два режима работы: первый режим— измерение постоянного тока на фоне пеае-менного с оценкой уровня переменного ка; второй режим — измерение перемен;,ма тока с блокированием информации о ь. личине постоянного тока, в который преог.,;— зователь переводится как автоматически, в случае, если уровень переменной составляющей превышает значение, при котором обеспечивается достаточная помехоустойчивость преобразования постоянного тока, так и по желанию пользователя, в случае использования преобразователя для измерения только переменного тока.

Преобразователь работает следующим образом.

После подачи питания на схему измерительного преобразователя счетчик 21 и

- триггер 30 блока 19 управления устанавливаются в исходные состояния: счетчик 21— в "ноль", триггер 30 — в "единичное" состояние, на инверсном его выходе устанавливается "лог.О". При этом на первом и втором выходах блока 19 управления появляются напряжения низкого уровня, запрещающие работу генератора 10 затухающих колебаний и интегратора 13, чта эквивалентно переводу преобразователя в режим измерения переменной составляющей

Переменное напряжение URgly, прапарцианальное переменной составляющей I, с выходных обмоток 6,7 через выпрямитель 14 поступает на входы кампаратора 16 и усилителя 17. Компаратар I6 осуществляет сравнение напряжения UBx, прапорциональнага переменной составляющей, с уровнем напряжения, при котором еще обеспечивается достаточная помехоустойчивость преобразования постояннага така.

По окончании длительности установочного импульса тактовые импульсы, поступающие с выхода генератора 20, начинают подсчитываться счет-иком 21. и через некоторое время т1 дешифратор 22 формирует управляющий импульс напряжения, который поступает на третий выход блок» 19 управления, Этот импульс производит считывание информации с кампаратара 6 и через элементы ИЛИ 27,24 запускает второй измерительный блок 18, измеряюший напря>кение Оеых, прапарцианзльное переменной составляющей ;така I><, Б случае, когда уровень переменной составляющей I превышает допустимый па условию помехоустойчивости преобразования постоянного тока, срабатывает кампаратар 16 и триггер

30 остается в исходном ("единичнам") состоянии —:на ега инвертирующем выходе сохраняется уровень "лог,0", При этом на первом и втором выходах блока 19 управления сохраняются напряжения низкого уровня, запрещающие работу генератора 10 затухающих колебаний и интегратора 13,— преобразователь остается в режиме измерения переменной составляющей.

Если же уровень переменной составляющей l не превышает предельна допустимого, компаратор 16 не срабатывает и на инвертирующем выходе триггера 30 появляется уровень "лог. I, падготавлиьающий v, работе элементы И 25 и 26. Через некоторое время (Л f1), прошедшее после c

За время действия пакета затухающих колебаний переменного поля H:.-; среднее значение индукции В р в сердечниках 2,3 преобразователя вн" але, поха ампли гуда

1691761

25

35

50 затухающего поля достаточна для насыщения сердечников 2,3 (Н зт Н„-), изменяется от некоторого начального значения Вьг1до нуля, а затем, когда амплитуда затухающего поля становится меньше коэрцитивной силы (Нзат < Н ), изменяется от нуля до значения ВБп, соответствующего магнитному полю Н-, создаваемому измеряемым посто-! ср янным входным током I = Н-, Путем

Wâx измерения среднего значения индукции В определяется величина постоянного тока !-, Для измерения среднего значения индукции В<р в преобразователе используется интегратор 13 с памятью и первый измерительный блок 15. Работой интегратора 13 управляет дешифратор 22, формирующий третий управляющий импульс напряжения через время A tv, прошедшее после окончания второго управляющего импульса, Наличие дополнительных обмоток 11, 12, соединенных между собой накоротко, приводит к уменьшению воздействия переменной составляющей I..на сердечники 2,3 преобразователя из-за возникновения в дополнительных обмотках 11, 12 размагничивающего тока!д. При уровнях переменной составляющей тока !, не превышающих предельно допустимых, при которых обеспечивается достаточная помехоустойчивость преобразования постоянного тока, результирующая напряженность управляющего поля не будет содержать переменной составляющей, так как будет выполняться равенство Нд =-Н .

Следовательно. амплитуда напряжения

U>bi>< на выходе интегратора 13 пропорциональна только величине постоянного тока.

По окончании пакета затухающего переменного тока в обмотках 8,9 возбуждения блок 19 управления производит считывание информации с компаратора 1б и измерение при помощи второго измерительного блока

18 напряжения Ugb y, пропорционального пеоеменной составляющей !входного тока

:Бх. В зависимости от уровня напряжения

Uazix преобразователь, как было описано выше, переходи либо в режим измерения постоянного тока, либо в режим измерения переменной составляющей

В случае, если необходимо измерять только переменный ток, преобразователь может переводиться в режим измерения переменного тока пользователем. В этом случае от блока задания режима на второй вход блока 19 управления подаются импульсы напряжения, которые блокируют работу генератора 10 и интегратора 13 и разрешают работу второго измерительного блока 18.

Формула изобретения

1. Измерительный преобразователь тока, содержащий магнитный усилитель на двух ферромагнитных сердечниках, имеющий две входные обмотки, две обмотки возбуждения, соединенные с выходом генератора затухающих колебаний, две выходные обмотки, соединенные последовательно, подключенные к информационным входам интегратора, выход которого подключен к входу первого измерительного блока, две дополнительные обмотки. нанесенные на оба сердечника и включенные в замкнутый контур, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерения постоянных токов и расширения функциональных возможностей измерительного преобразователя за счет обеспечения измерения переменных токов, в него дополнительно введены выпрямитель, входы которого подключены соответственно к входам интегратора, компаратор и усилитель, входы которых подключены к выходу выпрямителя, второй измерительный блок, подключенный к выходу усилителя, блок управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам соответственно генератора затухающих колебаний, интегратора, компаратора и второго измерительного блока, первый и второй управляющие входы блока управления подключены к выходам соответственно компаратора и блока задания режима, 2. Преобразователь тока по п.1. о т л ич а ю шийся тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с входом дешифратора, а второй выход — с первым входом первого элемента И выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно с входами второго элемента И, третий и четвертый — с входами третьего элемента И, пятый соединен с входом второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и третьим выходом блока управления и через элемент задержки и одновибратор с тактовым входом триггера, инвертирующий выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И, а прямой выход — с вторым входом первого элемента И, информационный вход триггера через третий элемент ИЛИ соединен с первым управляющим входом блока управления, второй управляющий вход блока управления соедин<.н с вторыми входами второго и третьего эле1691761

Составитель В.Рафиков

Техред М. Моргентал Корректор O.Êóíäðèê

Редактор Т.Клюкина

Заказ 3925 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 ментов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов И и выход первого элемента ИЛИ являются соответственно первым, вторым и четвертым выходами блока управления.