RU2724304C1 - Преобразователь электрического тока - Google Patents
Преобразователь электрического тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2724304C1 RU2724304C1 RU2019135823A RU2019135823A RU2724304C1 RU 2724304 C1 RU2724304 C1 RU 2724304C1 RU 2019135823 A RU2019135823 A RU 2019135823A RU 2019135823 A RU2019135823 A RU 2019135823A RU 2724304 C1 RU2724304 C1 RU 2724304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- base
- concentrator
- parts
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
-
- 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
- G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
- G01R19/15—Indicating the presence of current
Abstract
Изобретение может быть использовано для обнаружения электрического тока в проводниках электротехнических устройств. Преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус 1 с отверстием 2 для размещения контролируемого проводника. Корпус 1 выполнен из двух частей: основания 3 и крышки 4 с полукруглыми пазами 5 и 6 с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия 2. Преобразователь электрического тока содержит магниточувствительный элемент 7 и концентратор магнитного потока, который выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора 8 с торцами двух других частей концентратора 9 и 10, при этом образуется разомкнутый контур, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент 7. В крышке 4 размещена упругая пластина 11, взаимодействующая с первой частью концентратора 8. Корпус 1 выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка с пазами, которые выполнены в основании корпуса. Преобразователь снабжен петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота вокруг точки крепления, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублениях, выполненных в крышке. Основание содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания. Изобретение обеспечивает увеличение надежности фиксации контролируемого проводника в отверстии преобразователя электрического тока, увеличение чувствительности и точности измерений. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для преобразования электрического тока протекающего в контролируемом проводнике в электрический сигнал. Изобретение может быть использовано для обнаружения тока в проводниках электротехнических устройств.
Известно изобретение по патенту США №4791361 (МПК G01R 1/04, опубл. 13.12.1988 г.), в котором описано техническое решение датчика тока, который содержит корпус из немагнитного материала с отверстием для размещения измеряемого проводника, концентратор магнитного потока и чувствительный элемент.
Известен разъемный датчик тока по патенту РФ на полезную модель №108634 (МПК G01R 19/15, опубл. 20.09.2011 г.), содержащий корпус, магнитопровод и чувствительный элемент, при этом корпус выполнен из немагнитного материала, состоит из двух частей - основания и кожуха - и имеет в месте стыка сквозное отверстие для размещения исследуемого проводника, а замкнутый магнитопровод, расположенный в корпусе датчика, выполнен из магнитомягкого материала.
Известен датчик тока по патенту РФ на полезную модель №21457 (МПК G01R 19/15, G01R 1/04 опубл. 20.01.2002 г.), содержащий корпус из немагнитного материала с полостью для размещения исследуемого проводника, концентратор магнитного потока, расположенный в корпусе датчика, а также чувствительный элемент, отличающийся тем, что датчик выполнен разъемным, с возможностью контроля голых проводников, и состоит из двух частей, по меньшей мере, одна из которых снабжена чувствительным элементом, при этом концентратор магнитного потока в рабочем положении датчика образует замкнутый контур.
Известен датчик тока по патенту РФ на изобретение №2100811 (МПК G01R 19/15, G01R 1/04 опубл. 27.12.1997 г.), содержащий корпус из немагнитного материала, включающий основание и две противолежащие стенки, концентратор магнитного потока, размещенный по меньшей мере частично внутри корпуса, полость для размещения исследуемого проводника, а также чувствительный элемент. Датчик снабжен автономной капсулой из немагнитного материала, а чувствительный элемент размещен внутри капсулы, которая снабжена терминалами, соединенными с чувствительным элементом, при этом полость для размещения исследуемого проводника образована концентратором магнитного потока, выполненного из магнитомягкого материала и имеющего в сечении U-образную форму, основание концентратора магнитного потока размещено над основанием корпуса, наружные поверхности стенок концентратора магнитного потока жестко соединены с внутренними поверхностями стенок корпуса, капсула в рабочем состоянии установлена внутри упомянутой полости над исследуемым проводником и жестко соединена со стенками концентратора магнитного потока, а чувствительный элемент выполнен в виде катушки индуктивности с сердечником, ориентированным в рабочем состоянии так, что проекция вектора магнитного потока, сформированного протеканием тока через исследуемый проводник, на ось сердечника отлична от нуля.
Известна конструкция разъемного бесконтактного преобразователя электрического тока полезной модели РФ №190742, содержащая корпус с отверстием для размещения измеряемого проводника. Корпус выполнен из двух частей: основания и крышки. В верхней части основания выполнен открытый U-образный паз с образованием при закрытии крышки сквозного отверстия для размещения в нем измеряемого проводника. Концентратор магнитного потока выполнен из трех частей: две части которого симметрично размещены в основании вдоль U-образного паза, а третья часть концентратора размещена в крышке. Магниточувствительный элемент размещен в зазоре между двумя симметричными частями концентратора, которые расположены вокруг U-образного паза.
Известен датчик тока (заявка на изобретение США US 20140167750, опубл. 19.06.2014, МПК G01R 19/00) содержащий разъемный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент. Корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании гальванически изолированного преобразователя электрического тока, позволяющего проводить измерения как постоянного, так и переменного электрического тока.
Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в увеличении надежности фиксации контролируемого проводника в отверстии преобразователя электрического тока, увеличении чувствительности и точности измерений, возможности измерения как постоянного, так и переменного электрического тока, протекающего в контролируемом проводнике.
Для достижения вышеуказанного технического результата преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент, где корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе, преобразователь дополнительно снабжают петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублении, выполненном в крышке; основание содержит кремниевый кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы.
Фиксирование крышки и основания петлевыми пружинными элементами увеличивает надежность фиксации основания и крышки, при этом достигается точное позиционирование и совмещение частей концентраторов, что, в свою очередь, увеличивает чувствительность и точность измерений. Выполнение магниточувствительного элемента, состоящим из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы, что также увеличивает чувствительность и точность измерений. Также реализация магниточувствительного элемента посредством соединения тонкопленочных магниторезистивных элементов в мостовую схему Уинстона, позволяет в отличие от прототипа контролировать в проводнике как постоянный, так и переменный электрический ток. Использование всех отличительных признаков в совокупности приводит к синергическому эффекту.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - схема преобразователя электрического тока;
Фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.
Преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус 1 с отверстием 2 для размещения контролируемого проводника (не показан) (фиг. 1). Корпус 1 выполнен из двух частей: основания 3 и крышки 4 с полукруглыми пазами 5 и 6 с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия 2 для размещения в нем контролируемого проводника. Преобразователь электрического тока содержит магниточувствительный элемент 7 и концентратор магнитного потока. Концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора 8 с торцами двух других частей концентратора 9 и 10, при этом образуется разомкнутый контур, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент 7. Первая часть концентратора 8 имеет форму полуокружности и размещена вдоль паза 6 крышки 4. Две другие части концентратора 9 и 10 имеют форму дуги, близкую к четверти окружности, и симметрично размещены вдоль паза 5 основания 3. В крышке 4 размещена упругая пластина 11, взаимодействующая с первой частью концентратора 8. Пластина оказывает давление на концентратор и способствует более плотному прилеганию торцов первой части концентратора 8 к торцам двух других частей концентратора 9 и 10. Корпус 1 выполнен с возможностью соединения основания 3 и крышки 4 по направляющим 12, которыми снабжена крышка 4, с пазами 13, которые выполнены в основании 3 корпуса 1 (фиг. 2).
Преобразователь снабжен петлевыми пружинными элементами 14, закрепленными с одного конца 15 в основании 3 с возможностью поворота вокруг точки крепления, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов 16 в углублениях 17, выполненных в крышке 4. Основание 3 содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент 7, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы 9 и 10.
Преобразователь электрического тока предназначен для преобразования электрического тока протекающего в контролируемом проводнике диаметром от 5 мм до 6 мм в электрический сигнал.
Преобразователь электрического тока работает следующим образом. Контролируемый проводник устанавливают в отверстие 2 корпуса 1, располагая перпендикулярно корпусу изделия. Для установки контролируемого проводника, его располагают в пазу 5 основания 3, далее устанавливают крышку 4 по направляющим 13, и производят фиксацию путем поворота пружинных петлевых элементов 14 вокруг точки их крепления у основания с охватом крышки 4 сверху, при этом верхние части петлевых элементов 16 размещаются в углублениях 17, выполненных на поверхности крышки 4.
Электрический ток, протекающий по контролируемому проводнику, формирует магнитный поток, величина которого пропорциональна значению этого тока, усиливается и передается посредством концентраторов магнитного поля 8-10 на чувствительный элемент 7, в котором происходит его преобразование в дифференциальный выходной сигнал. Напряжение на выходе чувствительного элемента пропорционально протекающему по контролируемому проводнику электрическому току.
Claims (1)
- Преобразователь электрического тока, содержащий разъёмный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент, корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе, отличающийся тем, что дополнительно снабжен петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублении, выполненном в крышке; основание содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135823A RU2724304C1 (ru) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | Преобразователь электрического тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135823A RU2724304C1 (ru) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | Преобразователь электрического тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2724304C1 true RU2724304C1 (ru) | 2020-06-22 |
Family
ID=71135880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135823A RU2724304C1 (ru) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | Преобразователь электрического тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2724304C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005066641A1 (fr) * | 2003-12-05 | 2005-07-21 | ABB ENTRELEC (Sciété par actions simplifiée) | Element auxiliaire pour fixer un capteur de courant à un conducteur electrique |
RU108634U1 (ru) * | 2011-04-26 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" (ОАО "НИИЭМ") | Разъемный датчик тока |
RU2439590C1 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Измерительное устройство для оперативного контроля тока в режиме реального времени в сетях высокого напряжения |
US20140167750A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-19 | Fujitsu Component Limited | Current sensor |
RU190742U1 (ru) * | 2018-11-08 | 2019-07-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" | Конструкция разъемного бесконтактного преобразователя электрического тока |
-
2019
- 2019-11-07 RU RU2019135823A patent/RU2724304C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005066641A1 (fr) * | 2003-12-05 | 2005-07-21 | ABB ENTRELEC (Sciété par actions simplifiée) | Element auxiliaire pour fixer un capteur de courant à un conducteur electrique |
RU2439590C1 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Измерительное устройство для оперативного контроля тока в режиме реального времени в сетях высокого напряжения |
RU108634U1 (ru) * | 2011-04-26 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" (ОАО "НИИЭМ") | Разъемный датчик тока |
US20140167750A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-19 | Fujitsu Component Limited | Current sensor |
RU190742U1 (ru) * | 2018-11-08 | 2019-07-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" | Конструкция разъемного бесконтактного преобразователя электрического тока |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6586923B2 (en) | Non-contact type current measuring instrument | |
JP2005517937A (ja) | 磁界センサ | |
CN201876488U (zh) | 具有防水外壳的钳形电流表 | |
JP2008002876A (ja) | 電流センサおよび電子式電力量計 | |
TW201142308A (en) | Apparatus for measuring current-application information | |
JP2011149827A (ja) | 通電情報計測装置 | |
RU190742U1 (ru) | Конструкция разъемного бесконтактного преобразователя электрического тока | |
CN105699764A (zh) | 基于霍尔传感器的电能表 | |
US8922193B2 (en) | Current meter | |
RU2724304C1 (ru) | Преобразователь электрического тока | |
JP2009180608A (ja) | Icチップ形電流センサ | |
WO2017220827A1 (es) | Sensor de corriente de tipo flexible | |
CN210803568U (zh) | 一种交流电流传感器 | |
RU108634U1 (ru) | Разъемный датчик тока | |
CN205450108U (zh) | 基于霍尔传感器的电能表 | |
KR102330162B1 (ko) | 전류센서 | |
CN102998522B (zh) | 一种电流测量装置及方法 | |
CN219811394U (zh) | 一种基于tmr微弱电流传感器的磁芯及线圈组件 | |
JP2009063396A (ja) | 電流センサ | |
EA202192674A1 (ru) | Частичная изоляция с диагностическими воспринимающими катушками | |
RU21457U1 (ru) | Датчик тока | |
RU2100811C1 (ru) | Датчик тока | |
JP2015011021A (ja) | 電流センサー | |
RU2790475C1 (ru) | Датчик износа с эффектом Холла для контроля деталей | |
RU2777878C1 (ru) | Способ калибровки измерительного преобразователя тока |