Прецизионный шунт

 

б: кот ж ноя патентно-технически

Союз Советских

Социалистических

Респубттик

СПИ (696387

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйтДЕТЕЛЬСТВУ (Â1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.08.77 (21) 2514758/18 — 21 (51) М. Кд.

G 01 R 19/00 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Гфсударстеенный ммнтет

СССР нн делам нзобрнтеннй н нтнрктн»

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень РЙ 41

Дата опубликования описания 05.11.79 (53) УД К621.317..7 (088.8) О. В. Безбородко, Н. Н. Ефимов, В. А. Кругляницо и 10. В. Чижков (72) Авторы изобретения (?1) Заявитель (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ 11!УНТ

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано в системах измерения и стабилизации тока.

Известны прецизионные шунты, имеющие коаксиальную конструкцию и используемые в системах измерения и стабилизации постоянного и импульсного токов (1).

Такие шунты имеют низкую стабильность, приводящую к погрешностям при измерении токов, Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является прецизионный шунт, выполненный в виде коаксиальной конструкции. Внутренний проводник изготовлен из высокостабильного манганина, с него снимается сигнал, пропорциональный протекающему току, а внешний проводник является токопроводом.

В зависимости от удельной мощности, рассеиваемой шунтом, для его охлаждения используется либо вода, либо воздух.

Для уменьшения механических напряжений, действующих на манганин в конструкцию шунта введен пружинный элемент, компенсирующий температурное изменение длины манганина 12).

Различие в мощности, выделяющейся во внутреннем и внешнем проводниках, и связанное с этим неравенство их температур, а также различие в коэффициентах линейного расширения проводников приводит к тому, что при изменении тока, протекающего через шунт, происходит изменение длины внешнего и внутреннего проводников. Для уменьшения механических напряжений, возникающих в манганине из-эа этого различия и приводящих к ухудшению стабильности его электрического сопротивления, в конструкцию шунта приходится вводить дополнительный пружинный элемент, который, однако, в силу своей конечной жесткости полностью эти напряжения не снимает. Кроме

1 того, температура манганина зависит от температуры охладителя и при ее непостоянстве бу.дет изменяться даже прн неизменной токовой

:нагрузке, что приводит к дополнительному снижению стабильности i ë Hòà.

696387

1. Прецизионный шунт, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических провод. ника, в верхней части соединенных кольцом, а в нижней части присоединенных к токовым выводам с изоляционными кольцами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, путем повышения стабильности сопротивления шунта, в него введены теплообменник и цилиндрический корпус, заполненный охлаждающим жидким диэлектриком с низкой температурой кипения, при этом цилиндрические проводники размещены в цилиндрическом корпусе и односторонне в нем фиксированы, а теплообменник установлен в верхней части корпуса.

2. Прецизионный шунт по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что оба цилиндрических проводника выполнены из одинакового резистивного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 424240, 45 кл. Н 01 С 3/02, 1974.

Пелью настоящего изобретения является повышение точности измерения путем повышения стабильности сопротивления шунта.

Эта пель достигается тем, что в прецизионный шунт, содержащий два коаксиально расгаложенных цилиндрических проводника, в верхней части соединенных кольцом, а в нижней ча",ти присоединенных к токовым выводам с изолированными кольцами, введены теплообменник и цилиндрический корпус, заполненный 10 охлаждающим жидким диэлектриком с низкой температурой кипения, при этом цилиндрические проводники размещены в цилиндрическом корпусе и односторонне в нем фиксированы, а теплообменник установлен в верхней части 15 корпуса. Эта цель достигается также тем, что оба цилиндрических проводника вьиюлнены из одинакового резистивного материала.

На чертеже изображен общий вид прецизионного шунта в разрезе.

Прецизионный шунт содержит внешний и внутренний цилиндрические проводники 1, 2 иэ резистивного материала, которые в верхней части соединены между собой кольцом 3, а в нижней присоединены к токовым выводам 4 и 5. Токовые выводы изолированы друг от друга и от корпуса 6 изоляционными кольцами 7. Нижняя часть корпуса, в которой нахо-, дятся резистивные проводники, заполнена охладигелем — жидким диэлектриком 8 (например фреон Ф-113), В верхней части корпуса находится теплообменник 9. Сигнал, пропорциональный току протекающему через шунт, снимается с потенциальных перемычек 10 и 11.

Ток, протекающий через шунт, разогревает резистивный материал, что приводит к изменению его электрического сопротивления, т.е. к нестабильности шунта. Повышение стабильности шунта достигается путем стабилизации температуры охладителя и уменыдением колебаний температуры резистивного материала при изменении токовой нагрузки. Это обеспечивается охлаждением резистивных проводников жидким диэлектриком, кипящим на их поверхности. Пары диэлектрика конденсируются в теплообменнике.

Разогрев резистивных приводников приводит к изменению их длины. С целью уменьшения возникающих при этом механических напряже 4 ний, приводящих к изменению сопротивления шунта, эти проводники имеют по отношению к корпусу одностороннюю фиксацию положения, а их собственные изменения длины одинаковы за счет того, что они имеют одинаковую начальную длину.

Данная конструкция шунта позволяет свести к минимуму механические напряжения, возникающие в резистивном материале при разогреве его протекающим током, что приводит к повышению стабильности электрического сопротивления этого материала, в результате чего повышается точность проводимых измерений.

Кроме того, введение испарительного охлаждения резко снижает зависимость температуры резистивного материала от влияния колебания температуры внешней среды и охладителя теплообменника (например, воды).

Формула изобретения

2 Walter F.Р1-СЕд PreC S On СОаХ1аС manganin shunt . I E Н Тгans. NucСеа1. SC1enCe,1971,18, ¹3.

Составитель В. Степанов

Техред Л.Алферова

Редактор Н. Веселкина

Корректор А. Гриценко

Тираж 1073 . Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6758/45

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