Измерительный преобразователь тока

 

Использование: изобретение относится к измерениям электрических величин и может быть использовано для измерений периодически изменяющихся и импульсных токов. Сущность изобретения: устройство содержит индукционный преобразователь, выполненный в виде тороидальной катушки , охватывающей проводник с измеряемым током, коаксиальный соединительный кабель, согласующий,резистор, интегрирующие резистор и конденсатор, в котором первый вывод тороидальной катушки соединен с первым выводом интегрирующего резистора , а второй вывод катушки соединен с экраном соединительного кабеля, второй вывод интегрирующего резистора соединен непосредственно с центральным проводом соединительного кабеля, причем центральный провод на противоположном конце кабеля соединен с первым выводом согласующего резистора, а интегрирующий конденсатор подключен к второму выводу согласующего резистора и к экрану соединительного кабеля , при этом в устройство дополнительно введен демпфирующий резистор, подключенный параллельно выводам тороидальной катушки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК

1830486 А1

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент ГссР) ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842058/21 (22) 22,06,90 (46) 30.07.93. Бюл. N 28 (71) Всесоюзный электротехнический институт им, В.И, Ленина (72) О,Е, Лапин и И.П. Щеглов (56) Шваб А, Измерения на высоком напряжении. Измерительные приборы и способы измерения, Пер. с нем, M., Энергоатомиздат, 1983, с.166.

Кужекин И.П, Испытательныеустановки и измерения на высоком напряжении, M.:

Энергия, 1980, с.105, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА (57) Использование; изобретение относится к измерениям электрических величин и может быть использовано для измерений периодически изменяющихся и импульсных токов. Сущность изобретения: устройство содержит индукционный преобразователь, Изобретение относится к области измерений электрических величин и может быть использовано для измерений периодически изменяющихся и импульсных токов.

Цель изобретения — повышение защищенности устройства от помех, вызываемых внешними электромагнитными полями, без ухудшения динамических характеристик устройства и получение возможности оптимизации динамических характеристик.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, где 1 — тороидальная катушка; 2 — интегрирующий резистор; 3— соединительный кабель; 4 — согласующий выполненный в виде тороидальной катушки, охватывающей проводник с измеряемым током, коаксиальный соединительный кабель, согласующий; резистор, интегрирующие резистор и конденсатор, в котором пурвый вывод тороидальной катушки соединен с первым выводом интегрирующего резистора, а второй вывод катушки соединен с экраном соединительного кабеля, второй вывод интегрирующего резистора соединен непосредственно с центральным проводом соединительного кабеля, причем центральный провод на противоположном конце кабеля соединен с первым выводом согласующего резистора, а интегрирующий конденсатор подключен к второму выводу согласующего резистора и к экрану соединительного кабе- Я ля, при этом в устройство дополнительно введен демпфирующий резистор, подключенный параллельно выводам тороидальной катушки, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. резистор; 5 — интегрирующий конденсатор;

6 — демпфирующий резистор.

Сопротивление согласующего резистора 4.выбирается равным волновому сопротивлению коаксиального соединительного кабеля.

Для нормальной работы устройства необходимо обеспечить выполнение соотношений:

Ии > Яд, Ви » Rc, Си > Colv., (1) где R — сопротивление интегрирующего резистора 2;

1830485

Ти = ВиСи.

Вд — сопротивление демпфирующего резистора 6;

 — сопротивление согласующего резистора 4;

C> — емкость интегрирующего конденсатора 5;

Cp — емкость соединительного кабеля на единицу длины;

1к — длина соединительного кабеля.

Постоянная времени интегрирования Т определяется по формуле

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При измерении периодически изменяющегося или импульсного тока в тороидальной катушке 1 наводится электродвижущая сила, пропорциональная производной измеряемого тока. Напряжение, снимаемое с выводов тороидальной катушки 1, поступает на интегратор, образуемый интегрирующим резистором 2, соединительным кабелем

3, согласующим резистором 4 и интегрирующим конденсатором 5. В результате, напряжение на выходе устройства отображает в определенном масштабе измеряемый ток в области частот f » 1/Ти. где Ь вЂ” частота измеряемого тока.

Поскольку сопротивление согласующего резистора 4 равно волновому сопротивлению коаксиального соединительного кабеля 3 и обеспечивается выполнение соотношений (1), коаксиальный соединительный кабель не вносит существенных искажений в передаваемый сигнал.

Пики помех, возникающие в кабеле при резких перепадах внешних электромагнитных полей, сглаживаются фильтром, образованным .согласующим резистором и интегрирующим конденсатором, включенным на выходе устройства.

Собственные колебания напряжения на выводах тороидальной катушки 1, возникающие иэ-за собственной емкости этой катушки, демпфируются резистором 6. Наличие демпфирующего резистора позволяет оптимизировать динамическую характеристику устройства. Подбором сопротивления демпфирующего резистора в зависимости от назначения устройства и характеристик сопряженного с ним регистрирующего прибо5

59 ра можно или полностью эаде лпфировать собственные колебания напряжения на выводах тороидальной катушки или превратить их в быстроэатухающие колебания с малым коэффициентом выброса.

Экспериментальные исследования подтвердили преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными.

Уровень помех на выходе предлагаемого устройства в 100 раэ ниже, чем у прототипа, Наличие дополнительного демпфирующего резистора позволяет регулировать динамические характеристики устройства в широких пределах в зависимости от назначения.

П редлагаемое устройство используется для измерений тока в диапазоне часто до

10 МГц при проведении исследований коммутационной способности выключателей высокого напрях.ения.

Формула изобретения

1.Измерительный преобразователь тока, содержащий индукционный преобразователь, например, выполненный в виде тороидальной катушки. охватывающей проводник с измеряемым током, интегрирующие резистор и конденсатор, согласующий резистор, коаксиальный соединительный кабель, причем первый вывод тороидальной катушки соединен с первым выводом интегрирующего резистора, второй вывод тороидальной катушки соединен с экраном коаксиально о соединительного кабеля, о тл ич а ю ш„и и с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности преобразователя без ухудшения его динамических характеристик, второй вывод интегрирующего резистора соединен с центральным проводом коаксиального соединительного кабеля, к второму концу которого подключен первый вывод согласующего резистора, второй вывод которого соединен с первым выходным зажимом преобразователя и первым выводом интегрирующего конденсатора, второй вывод которого соединен с экраном коаксиального соединительного кабеля и с вторым выходным зажимом преобразователя.

2.Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью оптимизации динамических характеристик, допол нител ьно введен демпфирующий резистор, подключенный параллельно выводам тороидальной катушки.

1830488

Составитель Л.Фомина

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

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

Заказ 2520 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и Открытиям при ГКНТ СССР

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