RU42898U1

RU42898U1 - SENSOR

Info

Publication number: RU42898U1
Application number: RU2004124762/22U
Authority: RU
Inventors: П.А. Николаев
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2004-12-20

Abstract

Полезная модель относится к электрическим измерениям, а именно, к измерениям электрического тока, и может быть использована в качестве датчика тока высокой частоты, выполненного по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, например, для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Датчик содержит два кольцевых магнитопровода 1, 2, расположенные вокруг стержня 3 в полости общего цилиндрического экрана 4, причем концы стержня 3 соединены с противоположными торцевыми стенками 5, 6 экрана 4. Первый магнитопровод 1 установлен концентрично вокруг второго магнитопровода 2, на котором размещена вторичная обмотка 7. Между магнитопроводами 1, 2 установлен внутренний экран 8, соединенный с общим экраном 4. Внутренний экран 8 выполнен цилиндрическим и соединен с одной торцевой стенкой 5 общего экрана 4. В боковой стенке 9 общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь 10, параллельная его оси, а в торцевых стенках 5, 6 общего экрана 4 выполнены сквозные радиальные прорези 11, 12 до внутреннего экрана 8, при этом все прорези 10, 11, 12 согласованы по размерам и местоположению в единое целое. Первичная обмотка 14 образована проводом, расположенным в прорезях 11, 12 торцевых стенок 5, 6 между первым магнитопроводом 1 и внутренним экраном 8 и установленным параллельно оси общего экрана 4.The utility model relates to electrical measurements, namely, measurements of electric current, and can be used as a high-frequency current sensor made according to a transformer with a low passage capacity between the primary and secondary windings, for example, to study electrical processes in high-voltage wires of the system ignition of an internal combustion engine (ICE). The sensor contains two annular magnetic circuits 1, 2 located around the rod 3 in the cavity of the common cylindrical screen 4, and the ends of the rod 3 are connected to opposite end walls 5, 6 of the screen 4. The first magnetic circuit 1 is mounted concentrically around the second magnetic circuit 2, on which the secondary winding is placed 7. Between the magnetic circuits 1, 2 there is an inner screen 8 connected to the common screen 4. The inner screen 8 is cylindrical and connected to one end wall 5 of the common screen 4. In the side wall 9 of the common cylinder A through slot 10 is formed parallel to its axis, and in the end walls 5, 6 of the common screen 4, through radial cuts 11, 12 are made to the inner screen 8, while all the cuts 10, 11, 12 are aligned in size and location into a single whole . The primary winding 14 is formed by a wire located in the slots 11, 12 of the end walls 5, 6 between the first magnetic circuit 1 and the inner shield 8 and installed parallel to the axis of the common shield 4.

Description

Полезная модель относится к электрическим измерениям, а именно, к измерениям электрического тока, и может быть использована в качестве датчика тока высокой частоты, выполненного по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, например, для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The utility model relates to electrical measurements, namely, measurements of electric current, and can be used as a high-frequency current sensor made according to a transformer with a low passage capacity between the primary and secondary windings, for example, to study electrical processes in high-voltage wires of the system ignition of an internal combustion engine (ICE).

Известен высокочастотный трансформатор, описанный в литературе (М.Е.Мавшович. Полупроводниковые преобразователи частоты. Ленинград, Энергия, 1968 г., с.254), в котором проходная емкость между первичной и вторичной обмотками уменьшена выполнением объемного витка. Трансформатор состоит из кольцевого магнитопровода с первичной обмоткой и кольцевого магнитопровода со вторичной обмоткой, установленных последовательно на общем стержне и расположенных в замкнутой полости общего цилиндрического экрана, причем концы стержня соединены с противоположными торцами экрана. Стержень проходит через внутренний экран, размещенный между магнитопроводами и соединенный с внутренней боковой поверхностью общего экрана.Known high-frequency transformer described in the literature (M.E. Mavshovich. Semiconductor frequency converters. Leningrad, Energy, 1968, p. 254), in which the passage capacity between the primary and secondary windings is reduced by performing a volumetric turn. The transformer consists of an annular magnetic circuit with a primary winding and an annular magnetic circuit with a secondary winding mounted in series on a common rod and located in a closed cavity of a common cylindrical screen, the ends of the rod being connected to opposite ends of the screen. The rod passes through an inner screen located between the magnetic circuits and connected to the inner side surface of the common screen.

Использование описанного трансформатора в качестве датчика тока возможно только при условии разрыва исследуемой цепи и последовательного включения в нее своей первичной обмоткой. Разрыв высоковольтного провода системы зажигания ДВС нарушает реальную картину процессов, протекающих в нем, поэтому использование рассмотренного выше трансформатора для этих целей невозможно.The use of the described transformer as a current sensor is possible only if the circuit under study is broken and its primary winding is connected in it in series. The rupture of the high-voltage wire of the internal combustion engine ignition system violates the real picture of the processes taking place in it, so the use of the transformer discussed above for these purposes is impossible.

Задачей полезной модели является создание конструкции датчика тока для исследования электрических процессов в высоковольтных проводах системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The objective of the utility model is to create a current sensor design for studying electrical processes in high-voltage wires of the ignition system of an internal combustion engine (ICE).

Указанная задача в датчике тока, выполненном по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками, содержащем расположенные вокруг стержня в полости общего цилиндрического экрана два кольцевых магнитопровода, на одном из которых The specified task in the current sensor, made according to the transformer with a low throughput capacitance between the primary and secondary windings, containing two ring magnetic circuits located around the rod in the cavity of the common cylindrical screen, on one of which

размещена вторичная обмотка, причем концы стержня соединены с противоположными торцевыми стенками экрана, а между магнитопроводами установлен внутренний экран, соединенный с общим экраном, решается тем, что первый магнитопровод установлен концентрично вокруг второго магнитопровода, на котором размещена вторичная обмотка, внутренний экран выполнен цилиндрическим и соединен с одной торцевой стенкой общего экрана, в боковой стенке общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь, параллельная его оси, а в торцевых стенках общего экрана выполнены сквозные радиальные прорези до внутреннего экрана, при этом все прорези согласованы по размерам и местоположению в единое целое.a secondary winding is placed, the ends of the rod being connected to opposite end walls of the screen, and an inner screen connected to the common screen installed between the magnetic cores, it is decided that the first magnetic circuit is installed concentrically around the second magnetic circuit on which the secondary winding is placed, the inner screen is cylindrical and connected with one end wall of the common screen, a through slot is formed in the side wall of the common cylindrical screen parallel to its axis, and in the end walls of the common of the screen are made through the radial slots to the inside of the screen, all the slots aligned in size and location together.

Общий цилиндрический экран выполнен предпочтительно из металлического немагнитного материала в виде стакана с крышкой, на которой закреплен стержень.The common cylindrical screen is preferably made of metallic non-magnetic material in the form of a glass with a lid on which the rod is fixed.

Внутренний экран выполнен преимущественно из металлического немагнитного материала и гальванически соединен с торцевой стенкой общего экрана.The inner screen is made primarily of metallic non-magnetic material and is galvanically connected to the end wall of the common screen.

Первичная обмотка образована, как правило, проводом, расположенным в прорезях торцевых стенок между первым магнитопроводом и внутренним экраном и установленным параллельно оси общего экрана.The primary winding is formed, as a rule, by a wire located in the slots of the end walls between the first magnetic circuit and the inner screen and installed parallel to the axis of the common screen.

Первичная обмотка может быть образована высоковольтным проводом системы зажигания ДВС.The primary winding can be formed by a high-voltage wire of the engine ignition system.

Вторичная обмотка, как правило, снабжена выводами с возможностью подключения измерительной аппаратуры.The secondary winding, as a rule, is equipped with leads with the ability to connect measuring equipment.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию «новизна». В то же время, заявляемое техническое решение применимо в промышленности, в частности, для электрических измерений, поэтому оно соответствует условию «промышленная применимость».The above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of "novelty." At the same time, the claimed technical solution is applicable in industry, in particular, for electrical measurements, therefore, it meets the condition of "industrial applicability".

Полезная модель поясняется следующими чертежами: на фиг.1 показан внешний вид датчика тока в аксонометрии; на фиг.2 изображен датчик тока в поперечном разрезе; на фиг.3, 4 приведена часть общего цилиндрического экрана - крышка со стержнем: на фиг.3 - осевой вид, на фиг.4 - вид сбоку.The utility model is illustrated by the following drawings: figure 1 shows the appearance of the current sensor in a perspective view; figure 2 shows a current sensor in cross section; figure 3, 4 shows part of a common cylindrical screen - cover with a rod: figure 3 is an axial view, figure 4 is a side view.

Датчик тока выполнен по схеме трансформатора с низкой проходной емкостью между первичной и вторичной обмотками. Датчик содержит два The current sensor is designed according to a transformer with a low throughput capacitance between the primary and secondary windings. The sensor contains two

кольцевых магнитопровода 1, 2, расположенных вокруг стержня 3 в полости общего цилиндрического экрана 4, причем концы стержня 3 соединены с противоположными торцевыми стенками 5, 6 экрана 4. Первый магнитопровод 1 установлен концентрично вокруг второго магнитопровода 2, на котором размещена вторичная обмотка 7. Между магнитопроводами 1, 2 установлен внутренний экран 8, соединенный с общим экраном 4. Внутренний экран 8 выполнен цилиндрическим, преимущественно из металлического немагнитного материала, и соединен с одной торцевой стенкой 5 общего экрана 4, как правило, гальванически. В боковой стенке 9 общего цилиндрического экрана образована сквозная прорезь 10, параллельная его оси, а в торцевых стенках 5, 6 общего экрана 4 выполнены сквозные радиальные прорези 11, 12 до внутреннего экрана 8, при этом все прорези 10, 11, 12 согласованы по размерам и местоположению в единое целое.annular magnetic circuits 1, 2 located around the rod 3 in the cavity of the common cylindrical screen 4, and the ends of the rod 3 are connected to the opposite end walls 5, 6 of the screen 4. The first magnetic circuit 1 is mounted concentrically around the second magnetic circuit 2, on which the secondary winding 7. magnetic circuits 1, 2 have an internal screen 8 connected to a common screen 4. The internal screen 8 is made cylindrical, mainly of metallic non-magnetic material, and connected to one end wall 5 of the general crane 4, as a rule, galvanically. A through slot 10 parallel to its axis is formed in the side wall 9 of the common cylindrical screen, and through radial cuts 11, 12 to the inner screen 8 are made in the end walls 5, 6 of the common screen 4, while all the cuts 10, 11, 12 are aligned in size and location as a whole.

Общий цилиндрический экран 4 выполнен предпочтительно из металлического немагнитного материала в виде стакана с крышкой 13, на которой закреплен стержень 3.The common cylindrical screen 4 is preferably made of metallic non-magnetic material in the form of a glass with a lid 13 on which the rod 3 is fixed.

Первичная обмотка 14 образована проводом, расположенным, как правило, в прорезях 11, 12 торцевых стенок 5, 6 между первым магнитопроводом 1 и внутренним экраном 8 и установленным параллельно оси общего экрана 4. Первичная обмотка 14 может быть образована, например, высоковольтным проводом системы зажигания ДВС. Вторичная обмотка 7 использована как измерительная и снабжена выводами 15 с возможностью подключения соответствующей аппаратуры 16.The primary winding 14 is formed by a wire located, as a rule, in the slots 11, 12 of the end walls 5, 6 between the first magnetic circuit 1 and the inner shield 8 and installed parallel to the axis of the common shield 4. The primary winding 14 can be formed, for example, by a high-voltage wire of the ignition system ICE. The secondary winding 7 is used as a measurement and is equipped with leads 15 with the ability to connect the corresponding equipment 16.

Для изучения электрических процессов, происходящих в проводе, например, в высоковольтном проводе системы зажигания ДВС с соответствующим коэффициентом трансформации, этот провод располагают в датчике, установив его в прорезях 11, 12 торцевых стенок. При прохождении тока по исследуемому проводу (первичной обмотке 14) во вторичной обмотке 7 наводится ЭДС, максимально приближенная к форме высокочастотных составляющих первичного сигнала, поскольку максимально снижена проходная емкость между обмотками за счет образования трансформаторной связи посредством короткозамкнутого витка, образованного стержнем 3 и общим цилиндрическим экраном.To study the electrical processes taking place in a wire, for example, in a high-voltage wire of an internal combustion engine ignition system with an appropriate transformation ratio, this wire is placed in the sensor by installing it in slots 11, 12 of the end walls. When current flows through the test wire (primary winding 14), an EMF is induced in the secondary winding 7, which is as close as possible to the shape of the high-frequency components of the primary signal, since the passage capacitance between the windings is minimized due to the formation of a transformer coupling by means of a short-circuited coil formed by a rod 3 and a common cylindrical screen .

Claims

1. The current sensor, made according to the scheme of the transformer with a low passage capacity between the primary and secondary windings, containing two ring magnetic circuits located around the rod in the cavity of the common cylindrical screen, one of which has a secondary winding, the ends of the rod connected to opposite end walls of the screen, and between the magnetic cores there is an internal screen connected to the common screen, characterized in that the first magnetic circuit is mounted concentrically around the second magnetic circuit, which the secondary winding is placed, the inner screen is cylindrical and connected to one end wall of the common screen, a through slot parallel to its axis is formed in the side wall of the common cylindrical screen, and through radial cuts are made in the end walls of the common screen to the inner screen, while all the slots matched in size and location as a whole.

2. The current sensor according to claim 1, characterized in that the common cylindrical screen is made of non-magnetic metal material in the form of a glass with a lid on which the rod is fixed.

3. The current sensor according to claim 1, characterized in that the inner screen is made of a non-magnetic metal material and is galvanically connected to the end wall of the common screen.

4. The current sensor according to claim 1, characterized in that the primary winding is formed by a wire located in the slots of the end walls between the first magnetic circuit and the inner screen and installed parallel to the axis of the common screen.

5. The current sensor according to claim 4, characterized in that the primary winding is formed by a high-voltage wire of the engine ignition system.

6. The current sensor according to claim 1, characterized in that the secondary winding is equipped with leads with the ability to connect measuring equipment.