RU2079849C1 - Device for measuring currents - Google Patents

Device for measuring currents Download PDF

Info

Publication number
RU2079849C1
RU2079849C1 RU94015297A RU94015297A RU2079849C1 RU 2079849 C1 RU2079849 C1 RU 2079849C1 RU 94015297 A RU94015297 A RU 94015297A RU 94015297 A RU94015297 A RU 94015297A RU 2079849 C1 RU2079849 C1 RU 2079849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
operational amplifier
transformer
resistor
rectifier
Prior art date
Application number
RU94015297A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94015297A (en
Inventor
И.В. Провоторов
С.Р. Симаков
Е.У. Чье
Original Assignee
Хабаровский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хабаровский государственный технический университет filed Critical Хабаровский государственный технический университет
Priority to RU94015297A priority Critical patent/RU2079849C1/en
Publication of RU94015297A publication Critical patent/RU94015297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2079849C1 publication Critical patent/RU2079849C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

FIELD: measurement of direct and alternating currents, in particular, leakage currents in breakdown test units. SUBSTANCE: device has pulse generator 1 with paraphase outputs, meter 2, rectifier 4, capacitors 5, 6 of a filter, operational amplifier 7 and resistors 8, 9. EFFECT: range of measurements extended to lower currents. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения постоянного и переменного тока. The invention relates to measuring equipment and can be used to measure direct and alternating current.

Известно устройство для измерения тока, содержащее трансформатор, операционный усилитель, резисторы, диоды и конденсаторы [1]
Известное устройство пригодно только для измерения постоянного тока. Другим недостатком устройства является низкая точность при измерении малых величин токов.A device for measuring current containing a transformer, an operational amplifier, resistors, diodes and capacitors [1]
The known device is suitable only for measuring direct current. Another disadvantage of the device is the low accuracy when measuring small currents.

Наиболее близким по техническому решению является устройство, содержащее трансформатор тока, выпрямитель, первый и второй стабилитроны, первый, второй и третий резисторы и операционный усилитель [2]
Известное устройство пригодно только для измерения больших значений переменного тока. Недостатками устройства являются невозможность измерения постоянного тока и малых значений токов.The closest in technical solution is a device containing a current transformer, a rectifier, first and second zener diodes, first, second and third resistors and an operational amplifier [2]
The known device is suitable only for measuring large values of alternating current. The disadvantages of the device are the inability to measure direct current and low currents.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей за счет измерения как переменного, так и постоянного токов и повышения точности измерения малых значений токов. The technical problem to which the invention is directed is to expand the functionality by measuring both alternating and constant currents and increasing the accuracy of measuring small currents.

В устройство, содержащее трансформатор тока, вторичная обмотка которого подключена к выпрямителю, соединенного выходами с цепями питания операционного усилителя, первый резистор соединенный первым выводом с инвертирующим входом операционного усилителя и вторым выводом с первым выводом второго резистора, вместо трансформатора тока введен трансформатор напряжения, первичная и вторичная обмотки которого имеют средние выводы, причем средний вывод вторичной обмотки соединен с общим проводом, а также дополнительно введены первый и второй конденсаторы, первые обкладки которых подключены соответственно к первому и второму выходу выпрямителя, а вторые обкладки подключены к общему проводу, к которому также подключен вторым выводом второй резистор, первый вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, генератор импульсов с парафазными выходами соединенными с первичной обмоткой трансформатора напряжения, измерительный прибор, подключенный между общим проводом генератора и средним выводом первичной обмотки трансформатора, при этом входом устройства является первый вывод первого резистора. In the device containing the current transformer, the secondary winding of which is connected to the rectifier, connected by the outputs to the power supply circuits of the operational amplifier, the first resistor is connected by the first output to the inverting input of the operational amplifier and the second output with the first output of the second resistor, instead of the current transformer, a voltage transformer, primary and the secondary windings of which have middle leads, the middle terminal of the secondary winding being connected to a common wire, and the first and second are additionally introduced capacitors, the first plates of which are connected respectively to the first and second output of the rectifier, and the second plates are connected to a common wire, to which a second resistor is also connected by a second output, the first terminal of which is connected to the output of the operational amplifier, a pulse generator with paraphase outputs connected to the primary winding of the transformer voltage, a measuring device connected between the common wire of the generator and the middle terminal of the primary winding of the transformer, while the input of the device is first pin of the first resistor.

Блок-схема устройства приведена на чертеже. The block diagram of the device is shown in the drawing.

Устройство содержит генератор импульсов 1, общий провод которого соединен с первым зажимом измерительного прибора 2, трансформатор напряжения 3, первичная обмотка которого подключена к парафазным выходам генератора 1, а средний вывод ко второму зажиму измерительный прибор 2, выпрямитель 4, подключенный входами ко вторичной обмотке трансформатора 3, средний вывод которой соединен с общим проводом, конденсаторы 5 и 6, подключенные первыми обкладками к выходам выпрямителя 4, а вторыми обкладками к общему проводу, операционный усилитель 7, цепи питания которого подключены к выходу выпрямителя 4, первый резистор 8, первый вывод которого является входом устройства и соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 7, а второй вывод подключен к выходу операционного усилителя 7, второй резистор 9, подключенный между выходом операционного усилителя и общим проводом. The device contains a pulse generator 1, the common wire of which is connected to the first terminal of the measuring device 2, a voltage transformer 3, the primary winding of which is connected to the paraphase outputs of the generator 1, and the middle terminal to the second terminal of the measuring device 2, a rectifier 4 connected by inputs to the secondary winding of the transformer 3, the middle terminal of which is connected to a common wire, capacitors 5 and 6, connected by the first plates to the outputs of the rectifier 4, and by the second plates to the common wire, an operational amplifier 7, circuit p the power of which is connected to the output of the rectifier 4, the first resistor 8, the first output of which is the input of the device and connected to the inverting input of the operational amplifier 7, and the second output is connected to the output of the operational amplifier 7, the second resistor 9 connected between the output of the operational amplifier and the common wire.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Генератор 1 формирует парафазные последовательности импульсов, которые подаются на первичную обмотку трансформатора 3 и трансформируются в его вторичную обмотку. Импульсы со вторичной обмотки трансформатора 3 подаются на выпрямитель 4. Постоянные напряжения, получающиеся после фильтрации на конденсаторах 5 и 6 напряжения с выхода выпрямителя 4, подаются на цепи питания операционного усилителя 7. Измеряемый ток Ix преобразуется в схеме на операционном усилителе 7 в напряжение на нагрузке, образованной резистором 9,
Uн IxR1.The generator 1 generates paraphase sequences of pulses that are fed to the primary winding of the transformer 3 and are transformed into its secondary winding. The pulses from the secondary winding of the transformer 3 are supplied to the rectifier 4. The constant voltage obtained after filtering the voltage on the capacitors 5 and 6 from the output of the rectifier 4 is supplied to the power supply circuit of the operational amplifier 7. The measured current I x is converted in the circuit on the operational amplifier 7 to a voltage of the load formed by the resistor 9,
U n I x R 1 .

Ток через резистор 9 равен
Iн IxR1/Rн.The current through the resistor 9 is equal to
I n I x R 1 / R n

Следовательно, величина тока Iн пропорциональна измеряемому току Ix. А ток, протекающий через измерительный прибор, равен току, потребляемому схемой на усилителе 7. Следовательно, ток через измерительный прибор прямопропорционален измеряемому току Ix.Therefore, the magnitude of the current I n is proportional to the measured current I x . And the current flowing through the measuring device is equal to the current consumed by the circuit on the amplifier 7. Therefore, the current through the measuring device is directly proportional to the measured current I x .

Устройство для измерения тока было реализовано на базе микромощного операционного усилителя, для увеличения нагрузочной способности которого нагрузка Rн подключалась через транзисторный усилитель мощности. Трансформатор реализован на ферритовом кольцевом магнитопроводе марки M2000 HM. Экспериментальные исследования схемы проводились при напряжении питания операционного усилителя ±15 В и частоте работы генератора от 20 до 60 кГц. Как следует из экспериментальных результатов погрешность при измерении постоянного тока в диапазоне от 0 до 250 мкА не превышает 0,4% При измерении переменных токов Ix в частотном диапазоне от 20 Гц до 10 кГц не превышает 0,8% Предложенный способ измерения тока был использован для измерения токов утечки при испытаниях изделий на электрическую прочность.A current measuring device was implemented on the basis of a micropower operational amplifier, to increase the load capacity of which the load R n was connected through a transistor power amplifier. The transformer is implemented on a M2000 HM brand ferrite ring magnetic core. The experimental studies of the circuit were carried out at a supply voltage of the operational amplifier of ± 15 V and a generator operating frequency of 20 to 60 kHz. As follows from the experimental results, the error in measuring direct current in the range from 0 to 250 μA does not exceed 0.4%. When measuring alternating currents I x in the frequency range from 20 Hz to 10 kHz does not exceed 0.8%. The proposed method of measuring current was used for measuring leakage currents when testing products for electric strength.

Claims (1)

Устройство для измерения тока, содержащее трансформатор, выпрямитель, операционный усилитель, первый и второй резисторы, причем вторичная обмотка трансформатора подключена к входам выпрямителя, выходы которого соединены с цепями питания операционного усилителя, первый вывод первого резистора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второго резистора и выходом операционного усилителя, отличающееся тем, что введены генератор импульсов с парафазными выходами, подключенными к первичной обмотке трансформатора, измерительный прибор, подключенный между нулевым выводом генератора и средним выводом первичной обмотки трансформатора, первый и второй конденсаторы, первые обкладки которых подключены к выходам выпрямителя, а вторые обкладки подключены к общему проводу, подсоединенному к среднему выводу вторичной обмотки трансформатора, выход операционного усилителя соединен с общей точкой соединения первого и второго резисторов, второй вывод второго резистора соединен с общим проводом, при этом входом устройства является первый вывод первого резистора. A device for measuring current, comprising a transformer, a rectifier, an operational amplifier, first and second resistors, the secondary winding of the transformer connected to the inputs of the rectifier, the outputs of which are connected to the power supply circuits of the operational amplifier, the first output of the first resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier, the second output of the first a resistor connected to the first output of the second resistor and the output of the operational amplifier, characterized in that the pulse generator with paraphase outputs connected to the primary winding of the transformer, a measuring device connected between the zero terminal of the generator and the middle terminal of the primary winding of the transformer, the first and second capacitors, the first plates of which are connected to the outputs of the rectifier, and the second plates are connected to a common wire connected to the middle terminal of the secondary winding of the transformer, the output of the operational amplifier is connected to a common point of connection of the first and second resistors, the second output of the second resistor is connected to a common wire, while the input m is a device first terminal of the first resistor.
RU94015297A 1994-04-25 1994-04-25 Device for measuring currents RU2079849C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94015297A RU2079849C1 (en) 1994-04-25 1994-04-25 Device for measuring currents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94015297A RU2079849C1 (en) 1994-04-25 1994-04-25 Device for measuring currents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94015297A RU94015297A (en) 1995-08-20
RU2079849C1 true RU2079849C1 (en) 1997-05-20

Family

ID=20155236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94015297A RU2079849C1 (en) 1994-04-25 1994-04-25 Device for measuring currents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2079849C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645434C1 (en) * 2016-11-22 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for measuring differential current
RU2654911C1 (en) * 2017-04-28 2018-05-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for measuring small current values

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1538136, кл. G 01 R 19/00, 1990. 2. Патент Японии N 1-22588, кл. G 01 R 19/22, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645434C1 (en) * 2016-11-22 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for measuring differential current
RU2654911C1 (en) * 2017-04-28 2018-05-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for measuring small current values

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1067580A (en) Circuit for measuring the ground resistance of an ungrounded power circuit
CA1148614A (en) Means for automatically compensating dc magnetization in a transformer
US4188577A (en) Pulse eddy current testing apparatus for magnetic materials, particularly tubes
Slomovitz Electronic error reduction system for clamp-on probes and measuring current transformers
RU2079849C1 (en) Device for measuring currents
RU2084904C1 (en) Voltage measuring device
SU1394153A1 (en) Device for measuring electric current
WO2014047644A2 (en) Measuring dc current with a current transformer
SU815525A1 (en) Device for measuring winding temperature of an electric machines mainly of ac machines
RU94015297A (en) DEVICE FOR MEASURING CURRENT
RU2073250C1 (en) Method and device for determining dynamic induction of reactor
SU1048416A1 (en) Ac transformer bridge
SU785770A1 (en) Current measuring device
KR102039272B1 (en) A DC Power Current Detection Circuit
US3284710A (en) A.c. or pulsating d.c. input signal current measuring transformer system with transformer output ratios corresponding to the input signal
SU454507A1 (en) Device for measuring complex resistances
SU1287042A2 (en) Device for continuous measuring of active resistance of insulation with earthed neutral
SU1725134A1 (en) Device for measurement of electric power
SU890269A1 (en) Device for measuring insulation resistance in networks with completely grounded neutral
SU1527672A1 (en) Dc transformer
SU1322212A1 (en) Device for measuring errors of current transformers
SU678602A2 (en) Arrangement for measuring loaded ac motor winding overheating by winding dc resistance variation
SU1196778A1 (en) Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same
SU1590282A1 (en) Instrument transducer for welding current
SU1422170A1 (en) Apparatus for measuring three-phase voltage loss on corona discharge