Устройство для измерения постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61).Дополнительноe к авт. свиа-ву(22) Заявлено 05. 04. 76 (21) 2343330/18 — 21 с присоединением заявки №вЂ” и (51) М. Кл, G 0l R 19/00

Гаауда1|атаеяяьй ааматет ссср аа делам язееретенея в етхамтяя (23) Приоритет—

Опубликовано 15. 06. 79. Бюллетень № 22 (53) УДК621. 3! 7. .7 (088.8) Дата опубликования описания 15. 06. 79.

Б. И. Бальзамов, А. Е. Величко, С. Ф. Данилов, О. В. Мягченко и С. В. Шварц (72) Авторы изобретения (7т) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению тока без разрыва цепи, и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической и электроэнер-. гетической промышленности.

Известны измерители постоянного тока без раз- 5 рыва цепи, основанные на регистрации величина| магнитной индукции поля, создаваемого проводником с измеряемым током (11. Недостатком всех измерителей этого типа является сильная погрешность измерений от взаимного расположения |О датчика и проводника, температуры, стабильности питания токовых цепей датчиков Холла.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель постоянного тока, содержашийдатчик ЭДС Холла, в цепь питания а которого последовательно включен дополнительный датчик ЭДС Холла, расположенный в зазоре постоянного магнита, при этом в качестве оконечного регистрирующего прибора использован логометр, на одну рамку которого включены выходные электроды основного датчика, а на другую рамку — выходные электроды дополнительного (2),,Такое выполнение устройства позволяет снизить температурную погрешность от изменения питания токовых цепей датчика Холла. 3а счет круговой симметрии частично уменьшается погрешность от взаимного расположения датчика и проводника.

Однако общая погрешность остается значительной.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения постоянного тока, содержащее датчик Холла, усилитель ЭДС Холла и выходной измерительный прибор, введены генератор пилообразного тока, подключенный к проводнику с измеряемым током, селектор импульсов по полярности, вход которого подключен к выходу усилителя ЭДС Холла, а выходы через преобразователь амплитуды отрицательных импульсов в постоянное напряжение и преобразователь амплитуды положительных импульсов в постоянное напряжение соединены с входами измерителя отношения напряжений, на выход которого включен измерительный прибор, соединенный через переключатель диапазонов С генератором пилообразного тока, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения постоянного тока; на фи|, 2 — ди667903

Формула изобретения

4О

U3I41 - щ

Д 7 ен.м0кс аьи

П) идти" Jim ген. макс

3 аграмма токов, протекающих на участке измере. ния; на фиг. 3 представлены диаграммы ЭДС Холла, получаемых при различных расстояниях между датчиком и проводником.

Устройство содержит генератор 1 пилообразно.

ro тока, проводник 2 с измеряемым током, датчик Холла 3, генератор 4 токовой цепи датчика

Холла, усилитель 5 ЭДС Холла, селектор импульсов по полярности 6, преобразователь 7 амплитуды отрицательных импульсов в постоянное напря- о жение, преобразователь 8 амплитуды положитель.ных импульсов в постоянное напряжение, измеритель 9 отношения напряжений, выходной измерительный прибор 10, переключатель 11 диапазонов.

Устройство работает следующим образом, is

Через участок проводника 2 с измеряемым током 9„а пропускается от генератора 1 пилообразного тока во встречном направлении линейно возрастающий ток 3«„c диапазоном

3«„„„„,наиболее близким к измеряемому, В ре- 2о зультате алгебраического вычитания суммарный ток Эсдек на этом участке становится переменным пилообразным (фиг. 2) и такую же форму имеет магнитное поле вокруг данного участка.

ЗДС Холла Изс на выходе датчика Холла 3, питаемого током генератора 4 с частотой, отличной от частоты генератора 1 пилообразного тока, изменяется по такому же закону, как и суммарный ток (фиг. 3). При приближении И к нулю по абсолютнои велияине наблюдается зона нечувст- 30 вительности, определяемая конструктивными характеристиками датчика Холла 3 и его положением относительно проводника 2 с измеряемым током. Or этих факторов зависит величина коэффициента передачи датчика Холла. На фиг. 3 по- 3с казаны диаграммы напряжений, получаемых йри двух различных коэффициентах передачи, К,>K> . .К ".1 К аьм вн.макс. еьмл ген,макс, вам. 2 т.е. чисЛЬ rri не зависит от величины зоны нечувст- 4 вительности, коэффициента передачи и от факто- . ров, влияющих на его величину, не связано с величиной измеряемого тока соотношением

Напряжение И„, полученное на выходе датчика Холла 3, усиливается усилителем S ЭДС Холла и разделяется на отрицательные и положительные импульсы в селекторе 6. Отрицательные импульсы преобразуются в постоянное напряжение преобразователем 7, а положительные — в постояйное напряжение преобразователем 8. В измерителе 9 отношения напряжений определяется параметр, соответствующий числу m. Отсчет величины измеряемого тока производится по выходному измерительному прибору 10, шкала которого градуируется в зависимости Р = f (m). изм

Лля правипьного отсчета установка диапазона измеряемых токов и диапазона генератора 1 пилообразного тока производится одновременно перекл ючателем 11.

Использование проводника с измеряемым током в качестве узла сравнения измеряемого тока с известным по величине устраняет погрешность от взаимного расположения датчика и проводника с измеряемым током, погрешность от температуры и стабильности питания токовой цепи датчика Холла. Кроме того, возможность использования неохватывающих концентраторов магнитного поля позволяет расширить область измерения на проводники, не допускающие охвата датчиком, Устройство для измерения постоянного тока, содержащее датчик Холла, усилитель ЭЯС Холла и и выходной измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены генератор пилообразного тока, подключенный к проводнику с измеряемым током, селектор импульсов по полярности, вход которого подключен к выходу усилителя ЭДС

Холла, а выходы через преобразователь амплитуды отрицательных импульсов в постоянное напряжение и преобразователь амплитуды положительных импульсов в постоянное напряжение соединены с входами измерителя отношения напряжений, на выход которого включен измерительный прибор, соединенный через переключатель диапазонов с генератором пилообразного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 177972, кл. G 01 R 19/00, 23, 07,64.

2. Авторское свидетельство СССР N 198447, кл. G 01 Я 19/16, 06. 06, 63.

667903

4 г 2 .7аум /Г1

7изм Кг ие.,У

Составитель Ф, Цареградский

Редактор Т. Юрчикова Техред С, Мигай Корректор M. Демчнк

Заказ 3458/40 Тираж 1089 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб;, д. 4/S

Ай;

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4