RU2626387C1 - Устройство для измерения электрического тока - Google Patents
Устройство для измерения электрического тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626387C1 RU2626387C1 RU2016140498A RU2016140498A RU2626387C1 RU 2626387 C1 RU2626387 C1 RU 2626387C1 RU 2016140498 A RU2016140498 A RU 2016140498A RU 2016140498 A RU2016140498 A RU 2016140498A RU 2626387 C1 RU2626387 C1 RU 2626387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- varactor
- input
- thermocouple
- frequency
- heater
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
- G01R19/03—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values using thermoconverters
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Предлагаемое устройство относится к области информационно-измерительной техники. Техническим результатом является повышение точности и чувствительности измерения электрического тока. Устройство для измерения электрического тока содержит измерительную цепь, подключенную к входу нагревателя, и термопару, а также усилитель, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока и частотомер. Выход нагревателя соединен с входом термопары, выход термопары через усилитель постоянного тока подключен к варактору микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока соединен с входом питания микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, выход последнего подключен к входу частотомера. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах цифровой информационно-измерительной техники и электронике.
Известно высоковольтное оптоэлектронное устройство для измерения тока (см. RU 2346285 C1, 10.02.2009), содержащее шунт, включенный параллельно и имеющий непосредственный контакт с токопроводом, на котором производится измерение, аналого-цифровой преобразователь и блок, передающий цифровую информацию о силе тока с помощью электромагнитных волн (радио - или оптического диапазона) приемнику, находящемуся под потенциалом низкого напряжения (земли). В этом устройстве все вышеперечисленные элементы помещены внутрь токопровода под потенциалом высокого напряжения. Падение напряжения на шунте фиксируется аналого-цифровым преобразователем. Далее в нем происходит преобразование величины напряжения в цифровой код. Цифровой код далее поступает на передатчик электромагнитных волн. В простейшем случае это может быть светодиод, зажигающийся при поступлении на вход «1», и отсутствие свечения при поступлении на вход «0».
Недостатком этого известного устройства является погрешность измерения из-за изменения сопротивления материала шунта, обусловленного колебанием температуры окружающей среды, и необходимость в выборе сопротивления шунта в зависимости от сопротивления токопровода (коэффициент шунтирования по току).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является принятый автором за прототип термоэлектрический преобразователь для измерения электрического тока (см. Информационно-измерительная техника и электроника: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Г.Г. Раннев, В.А. Сурогина, В.А. Калашников и др.]; Под ред. Г.Г. Раннева. - 2-е изд. стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007, 512 с., с. 307). Данное устройство содержит нагреватель, по которому протекает измеряемый ток, термопару и измеритель тока, в качестве которого используется магнитоэлектрический механизм с отсчетным устройством. Нагреватель обычно изготавливается из материала с большим удельным сопротивлением с допустимой температурой 600-800°С. Для термопары подбирают материалы, дающие в паре высокую термоЭДС. Под воздействием теплоты, выделяемой нагревателем, и при разности температур горячего и холодного спаев термопары в холодном спае возникает термоЭДС, пропорциональная величине тока, протекающего по нагревателю, и измеряемая магнитоэлектрическим измерительным механизмом.
Недостатком данного устройства можно считать невысокую точность и чувствительность измерения из-за инерционности и сложности измерительного механизма измерителя тока.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение точности и чувствительности измерения тока.
Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения электрического тока, содержащее измерительную цепь, подключенную к входу нагревателя, и термопару, введены усилитель, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока и частотомер, причем выход нагревателя соединен с входом термопары, выход которого через усилитель постоянного тока подключен к варактору микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока соединен с входом питания микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, выход последнего подключен к входу частотомера.
Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, что измерение частоты микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты дает возможность измерить электрический ток в измерительной цепи.
Наличие в заявляемом способе совокупности перечисленных существующих признаков позволяет решить задачу измерения тока в измерительной цепи на основе измерения частоты микроволнового генератор с желаемым техническим решением, т.е. повышением точности и чувствительности измерения тока.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Данное устройство содержит измерительную цепь 1, подключенную к входу нагревателя 2, термопару 3, усилитель 4, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частотой 5, блок питания постоянного тока 6 и частотомер 7.
Устройство работает следующим образом. В измерительную цепь 1 подключают нагреватель 2. Под воздействием протекающего по нагревателю измеряемого тока нагреватель нагревается. К поверхности нагревателя прикрепляют горячий спай термопары 3. Холодный спай термопары соединяют к усилителю 4. При нагревании нагревателя в холодном спае термопары возникает термоЭДС, которая пропорциональна току, протекающему по нагревателю. Далее термоЭДС термопары усиливается усилителем и передается на варактор микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты 5. Предварительно с выхода блока питания постоянного тока 6 для генерирования электромагнитных колебаний подают напряжение на вход питания микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты.
В рассматриваемом случае при отсутствии протекающего через нагреватель тока частотомером 7, подключенным к выходу электромагнитных колебаний микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, измеряют частоту, связанную с нулевым значением измеряемого тока. После этого при пропускании тока через нагреватель на входе варактора микроволнового генератора возникает напряжение (постоянное), которое перестраивает частоту микроволнового генератора в сторону увеличения. В соответствии с предложенным устройством увеличение измеряемого тока (пропорциональное увеличение термоЭДС термопары ввиду нагревания нагревателя) приведет к увеличению частоты микроволнового генератора, а уменьшение измеряемого тока, наоборот, к уменьшению частоты генератора.
Если обозначить f0 - частоту генератора при отсутствии тока через нагреватель, a fт - частоту генератора при каком-нибудь значении тока, то по разности этих частот можно получить информацию о текущем значении тока, протекающего через нагреватель (условие f0<fт).
Таким образом, в предлагаемом техническом решении на основе измерения частоты микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты можно обеспечить повышение точности и чувствительности измерения электрического тока.
Предлагаемое устройство успешно может быть использовано в цифровой измерительной технике для измерения переменного и постоянного тока. Кроме того, на базе данного устройства информацию об измеряемой величине тока можно передавать дистанционно.
Claims (1)
- Устройство для измерения электрического тока, содержащее измерительную цепь, подключенную к входу нагревателя и термопару, отличающееся тем, что в него введены усилитель, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока и частотомер, причем выход нагревателя соединен с входом термопары, выход которой через усилитель постоянного тока подключен к варактору микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, блок питания постоянного тока соединен с входом питания микроволнового генератора с варакторной перестройкой частоты, выход последнего подключен к входу частотомера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140498A RU2626387C1 (ru) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Устройство для измерения электрического тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140498A RU2626387C1 (ru) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Устройство для измерения электрического тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626387C1 true RU2626387C1 (ru) | 2017-07-26 |
Family
ID=59495898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016140498A RU2626387C1 (ru) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Устройство для измерения электрического тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626387C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2680988C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Цифровой измеритель электрического тока |
| RU2686452C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Сверхвысокочастотный измеритель электрических величин |
| RU216935U1 (ru) * | 2022-10-14 | 2023-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Устройство для измерений силы электрического тока |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU333480A1 (ru) * | Терлюэлектрическия измеритель перелшкного токл | |||
| US3521165A (en) * | 1968-09-20 | 1970-07-21 | Atomic Energy Commission | Meter for measuring rms values of pulsed current signals |
| US3689824A (en) * | 1971-08-30 | 1972-09-05 | Guildline Instr Ltd | Circuit for conversion from (rms) a.c. to d.c. |
| SU657360A1 (ru) * | 1976-12-27 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я Г-4934 | Преобразователь напр жени произвольной формы |
| US20070164723A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-19 | Hioki Denki Kabushiki Kaisha | Variable capacitance circuit, voltage measuring apparatus, and power measuring apparatus |
| RU2492419C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Устройство для измерения угла поворота |
-
2016
- 2016-10-14 RU RU2016140498A patent/RU2626387C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU333480A1 (ru) * | Терлюэлектрическия измеритель перелшкного токл | |||
| US3521165A (en) * | 1968-09-20 | 1970-07-21 | Atomic Energy Commission | Meter for measuring rms values of pulsed current signals |
| US3689824A (en) * | 1971-08-30 | 1972-09-05 | Guildline Instr Ltd | Circuit for conversion from (rms) a.c. to d.c. |
| SU657360A1 (ru) * | 1976-12-27 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я Г-4934 | Преобразователь напр жени произвольной формы |
| US20070164723A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-19 | Hioki Denki Kabushiki Kaisha | Variable capacitance circuit, voltage measuring apparatus, and power measuring apparatus |
| RU2492419C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Устройство для измерения угла поворота |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2680988C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Цифровой измеритель электрического тока |
| RU2686452C1 (ru) * | 2018-05-31 | 2019-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Сверхвысокочастотный измеритель электрических величин |
| RU216935U1 (ru) * | 2022-10-14 | 2023-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Устройство для измерений силы электрического тока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101657707B (zh) | 辐射度温度计 | |
| US3273395A (en) | Automatic ambient temperature compensation for a medical thermometer | |
| RU2626387C1 (ru) | Устройство для измерения электрического тока | |
| KR100724095B1 (ko) | 정밀 전류, 전압 및 전력 측정장치 | |
| CN102680803A (zh) | 基于参考负载温度实时监测的微波狄克辐射计 | |
| CN105445538A (zh) | 一种用于太赫兹频段的新型量热式功率计 | |
| RU2577389C1 (ru) | Способ калибровки термоэлектрических датчиков тепловых потоков | |
| RU2337370C1 (ru) | Способ и устройство для измерения напряженности электромагнитного поля | |
| US2805394A (en) | Alternating-current volt-ammeters | |
| Floridia et al. | An improved solution for simultaneous measurement of current and temperature on Terfenol-D FBG optical sensor | |
| US3964315A (en) | Apparatus including novel bridge circuit | |
| US4306453A (en) | Apparatuses for measuring the flow rate of a flowing medium | |
| Kochan et al. | Ad-hoc temperature measurements using a thermistor | |
| Valente et al. | Button heat-pulse sensor for soil water content measurements | |
| Palaparthy et al. | Soil moisture measurement system for DPHP sensor and in situ applications | |
| US3549989A (en) | Measuring apparatus including means for amplitude modulating a conductivity signal with a temperature signal | |
| Judaschke et al. | A W-band thermoelectric power transfer standard | |
| JP4929920B2 (ja) | 加熱調理器およびプログラム | |
| US2495268A (en) | Ambient temperature compensated bolometer bridge | |
| US3360726A (en) | Radiation responsive device | |
| EP3430358A1 (en) | Arrangement and method for determining a measurement value for a power cable | |
| US2410706A (en) | Device for measuring highfrequency power | |
| US4431306A (en) | Method and apparatus for precision control of radiometer | |
| RU2254584C1 (ru) | Устройство контроля защиты от электромагнитного поля | |
| Janik et al. | Measurement techniques and results of an intercomparison for RF power in a 3.5 mm coaxial line up to 26 GHz |