Самобалансирующийся измеритель постоянного тока
(iii922644
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 04. 07. 75 (21) 2152797/18-21 с присоединением заявки,% (23) Приоритет
Опубликовано 23. 04. 82. Бюллетень №15
Дата опубликования описания 25.04.82
Союз Советски н
Соцналмстнчвсиин рвс убнии (5l)M. К,п.
8 01 Я 17/00
РкуАнрстееннык кемнтет
CCCP
IIo делам .нэобретеннй
II открытнй (5З) К 621 ° 317.
° 3. 621. 317. 311 (088. 8j (71) Заявитель
Объединенный институт ядерных исследований (54) САМОБАЛАНСИРУЮЩИЙСЯ ИЗМЕРИТЕЛЬ.ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения постоянных токов большой величины.
Известны измерители постоянного тока большой величины 513 и i23.
Наиболее близок по технической сущности к изобретению самобалансирующийся измеритель постоянного тока, содержащий магнитный модулятор с удвоением частоты,,включающий первичную обмотку и три вторичных, сое" диненных в звезду и имеющих одинако.вое число витков, а также источник питания, демодулятор, усилитель, магнитный экран и индикатор, установлен" ный между общей точкой звезды и общей шиной Е22.
Недостатком известного устройства является низкое значение точности при сравнительно широком. диапазоне измерения.
Цель изобретения - увеличение точности в широком диапазоне измерений.
Поставленная цель достигается . тем, что в самобалансирующийся измеритель введен трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой магнитного модулятора, а вторичная - к вторичной обмотке магнитного модулятора, причем коэффициент трансформации трансформатора постоянного тока равен коэффициенту кратности токов магнитного модулятора.
На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство содержит магнитный модулятор 1 с удвоением частоты на двух кольцевых сердечниках, источник питания 2, демодулятор 3, усилитель 4 сигнала ошибки, магнитный экран 5, охватывающий магнитный модулятор t, обмотка 6 подавлеления пульсаций, обмотка 7 обратной связи,обмотка 8 смещения (обмотки 6,7 и 8 имеют одинаковое число витков), ин44 4
При наличии ТПТ величина HC действующей на сердечники модулятора равна дР =IN,, — IN, откуда с учетом значения i и и, =а получим
+ I <6
Обмотка 10 при измерении больших токов выполняется в виде одного проходного витка, значение погрешности имеет порядок 10, следовательно, значение ьГ мало (порядка нескольких единиц - десятков ампервитков).
Это означает, что при любых значениях измеряемого тока (внутри рабочего диапазона устройства) величина рассогласования аГ лежит в пределах рабочей зоны модулятора (ширина рабочей зоны несколько десятков ампервитков). Поэтому введение ТПТ e схе.му компаратора обеспечивает автоматический ввод модулятора в рабочую, зону и автоматическое слежение за измеряемым током во всем рабочем диапазоне его измерения.
Для предлагаемого устройства 3 имеет, как уже отмечалось, порядок 10 для известного 8 = +10 . Таким образом, при прочих равных условиях введение ТПТ в самобалансирующий измери,тель обеспечивает повышение точности измерения.
Устройство разработано для автоматизированной системы контроля. токов питания корректирующих обмоток изохронного циклотрона. Макет устройства для диапазона токов 1-1000 А изготовлен и испытан.
Формула изобретения
Как уже отмечалось выше, И = Ws, тогда I = n (I; + 10) = ПТп, где n - коэффициент кратности токов компаратора," n =N„/W =Ия/И„д, I ток, протекающий через индикатор 9.
Таким образом, самобалансирующийся измеритель постоянного тока преобразует с очень высокой точностью измеряемый ток I большой силы в ток, величиной Iz, причем эта величина при,Р5 соответствующем выработке п расположена в диапазоне, удобном для непосредственного измерения.
3 922б дикатор 9, первичная обмотка 10 модулятора 1, по которой протекает контролируемый ток, трансформатор 11 постоянного тока (ТПТ) на двух кольцевых сердечниках, первичная обмотка 12 ТПТ, включенная последовательно с первичной обмоткой 10 магнитного модулятора в цепь контролируемого тока, зажимы 13 для подачи напряжения питания на ТПТ и зажимы 14 для включения устройства в разрыв цепи, ток которой должен быть измерен.
Устройство работает следующим об" разом. 1$
Измеряемый ток пропускается через первичную отмотку 10 магнитного модулятора 1 и создает в его сердечниках намагничивающую силу (НС) I W<0 ..
Обмотка 8 смещения включена во вторич-20 ную цепь ТПТ. Через первичную обмотку
12 TilT протекает измеряемый ток I, ток во вторичной его цепи, и, следовательно, в обмотке 3 смещения равен
Iq I/"T + 5 I/" де "" коэффи 25 циент трансформации TilT, 6 - относи тельная погрешность трансформатора.
НС, создаваемая обмоткой 8 смещения в сердечниках магнитного модулятора
1, равна .1 И и направлена навстречу
НС первичной обмотки 10. Действие контура обратной связи, содержащего магнитный модулятор 1, демодулятор
3, усилитель сигнала ошибки 4 и обмотку 7 обратной связи, направлено на компенсацию НС в сердечниках маг-. нитного модулятора 1, причем ввиду большого коэффициента усиления s контуре обратной связи НС в сердечниках магнитного модулятора 1 стремится к нулю. Следовательно, 40
