RU82863U1 - SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK - Google Patents
SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK Download PDFInfo
- Publication number
- RU82863U1 RU82863U1 RU2008149542/22U RU2008149542U RU82863U1 RU 82863 U1 RU82863 U1 RU 82863U1 RU 2008149542/22 U RU2008149542/22 U RU 2008149542/22U RU 2008149542 U RU2008149542 U RU 2008149542U RU 82863 U1 RU82863 U1 RU 82863U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- current
- transformer
- sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Датчик тока пороговый быстродействующий, содержащий резистивный элемент, схему сравнения сигнала, схему выдачи сигнала, трансформатор, преобразователь и датчик, отличающийся тем, что сигнал о превышении установленного порога тока в измеряемой цепи передается через трансформатор путем увеличения потребления мощности вторичными цепями, находящимися на потенциале цепи с измеряемым током, что фиксируется в первичных цепях, находящихся на потенциале цепей сигнализации.A fast-acting threshold current sensor containing a resistive element, a signal comparison circuit, a signal output circuit, a transformer, a converter and a sensor, characterized in that the signal that the current threshold is exceeded in the measured circuit is transmitted through the transformer by increasing the power consumption of the secondary circuits located on the circuit potential with a measured current, which is fixed in the primary circuits located on the potential of the signal circuits.
Description
Полезная модель относится к электроизмерительному оборудованию, а именно, к датчикам силового тока.The utility model relates to electrical measuring equipment, namely, to power current sensors.
Датчики тока с гальванической развязкой между цепью с измеряемым током и цепями сигнализации, известны из следующих источников:Galvanically isolated current sensors between the measured current circuit and the alarm circuits are known from the following sources:
1. Автоматические быстродействующие выключатели для троллейбусов / Э.Ш.Мурадов, В.В.Шипицын, Р.Е.Середко. - Екатеринбург: Полиграфист», 2005., стр.127-136;1. Automatic high-speed switches for trolley buses / E.Sh. Muradov, VV Shipitsyn, R.E.Seredko. - Yekaterinburg: Polygraphist, 2005., p. 127-136;
2. Автоматические быстродействующие выключатели для трамваев / Э.Ш.Мурадов, А.А.Грицук, А.В.Пузан. - Екатеринбург: Полиграфист, 2006., стр.197;2. Automatic high-speed switches for trams / E.Sh. Muradov, A.A. Gritsuk, A. V. Puzan. - Yekaterinburg: Polygraphist, 2006., p.197;
3. Патент на полезную модель «Датчик тока» RU №75753, 2008 г.3. Patent for utility model “Current Sensor” RU No. 75753, 2008
Датчики тока по источникам 1 и 2 содержат датчик Холла, размещенный в разрезе магнитопровода, схему обработки сигнала с датчика Холла. При протекании тока через сечение магнитопровода, в магнитопроводе наводится магнитное поле. При воздействии магнитного поля на датчик Холла в нем наводится напряжение с величиной, пропорционально измеряемому току. Напряжение подается на схему обработки сигнала, и при превышении выше или снижения ниже нормированного значения тока выдается сигнал датчика. Основная изоляция от высокого потенциала является изоляция между шиной с измеряемым током и магнитопроводом с датчиком.Current sensors according to sources 1 and 2 contain a Hall sensor located in the context of the magnetic circuit, a signal processing circuit from the Hall sensor. When current flows through the cross section of the magnetic circuit, a magnetic field is induced in the magnetic circuit. When a magnetic field acts on the Hall sensor, a voltage is induced in it with a value proportional to the measured current. The voltage is supplied to the signal processing circuit, and if it exceeds or falls below the normalized current value, a sensor signal is output. The main isolation from high potential is the insulation between the bus with the measured current and the magnetic core with the sensor.
Недостатком известного датчика тока является низкая точность измерения тока ввиду большого количества преобразований (через магнитное поле и эффект Холла), и применение для преобразования A disadvantage of the known current sensor is the low accuracy of current measurement due to the large number of transformations (through the magnetic field and the Hall effect), and the application for conversion
магнитного поля в измеряемое напряжение полупроводникового элемента - Датчика Холла, точность преобразования которого сильно зависит от его температуры.magnetic field into the measured voltage of the semiconductor element - the Hall Sensor, the conversion accuracy of which is highly dependent on its temperature.
Наиболее близким по технической сущности к патентуемому датчику тока пороговому быстродействующему является датчик тока по источнику 3. Датчик тока по источнику 3 содержит резистивный элемент, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, разделяющий трансформатор, цифро-аналоговый преобразователь, блок питания, трансформатор питания. Выход резистивного элемента соединен с усилителем, его выход - с аналого-цифровым преобразователем, выход преобразователя - с первичной обмоткой разделяющего трансформатора, служащего гальванической развязкой по каналу сигнала, вторичная обмотка разделяющего трансформатора соединена с цифро-аналоговым преобразователем. Цепь преобразования сигнала в цифровую форму и обратно введена для передачи информации через трансформатор с минимальными искажениями исходного сигнала. Усилитель и аналого-цифровой преобразователь получают электроэнергию через трансформатор питания, который служит гальванической развязкой по каналу питания. Разделяющий трансформатор и трансформатор питания должны иметь изоляцию между обмотками, рассчитанную на полное напряжение между цепью с измеряемым током и цепями электронных компонентов, которые производят измерение. Недостатком известного датчика тока при достаточно высокой точности измерения является его небыстродействие, ввиду того, что через разделяющий трансформатор удастся пропустить переменный ток частотой не выше 10 кГц, что при передаче 16-битного сигнала (при высокой точности измерения) приводит к задержке сигнала порядка 0,45 мс, что недопустимо для многих областей применения датчика. Датчик достаточно сложен из-за наличия в его конструкции 2-х трансформаторов - разделяющего и The closest in technical essence to the patented current sensor threshold fast-acting is a current sensor by source 3. The current sensor by source 3 contains a resistive element, an amplifier, an analog-to-digital converter, a separating transformer, a digital-to-analog converter, a power supply unit, a power transformer. The output of the resistive element is connected to the amplifier, its output to the analog-to-digital converter, the output of the converter to the primary winding of the isolation transformer, which serves as galvanic isolation on the signal channel, the secondary winding of the isolation transformer is connected to the digital-to-analog converter. A digital-to-digital signal conversion circuit is introduced to transmit information through a transformer with minimal distortion of the original signal. The amplifier and analog-to-digital converter receive electricity through a power transformer, which serves as galvanic isolation on the power channel. The isolation transformer and the power transformer must be isolated between the windings, designed for the total voltage between the circuit with the measured current and the circuits of the electronic components that make the measurement. A disadvantage of the known current sensor with a sufficiently high measurement accuracy is its non-performance, due to the fact that through an isolating transformer it will be possible to pass an alternating current with a frequency of no higher than 10 kHz, which when transmitting a 16-bit signal (with high measurement accuracy) leads to a signal delay of the order of 0, 45 ms, which is unacceptable for many sensor applications. The sensor is quite complicated due to the presence in its design of 2 transformers - a separating and
трансформатора питания. Кроме этого, для получения порогового сигнала такой датчик должен быть дооснащен сравнивающим устройством, что еще более усложнит его конструкцию.power transformer. In addition, to obtain a threshold signal, such a sensor must be equipped with a comparison device, which will further complicate its design.
Полезной моделью решается задача создания датчика тока порогового быстродействующего, позволяющего с высокой точностью измерять ток в цепи и без больших задержек подавать сигнал о превышении или снижении заданного уровня тока, при этом обеспечивая полную гальваническую развязку цепи высокого напряжения от потенциала земли при помощи всего одного трансформатора.A useful model solves the problem of creating a threshold fast-acting current sensor, which allows to measure the current in the circuit with high accuracy and to signal without exceeding a predetermined current level, while ensuring complete galvanic isolation of the high-voltage circuit from the ground potential with just one transformer.
Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в повышении точности измерения тока и снижении времени задержки сигнала при сохранении полной гальванической развязки между цепью с измеряемым током и цепями сигнализации.The technical result, which is achieved by the utility model, consists in increasing the accuracy of current measurement and reducing the delay time of the signal while maintaining complete galvanic isolation between the circuit with the measured current and the signaling circuits.
Это достигается тем, что в цепи тока высокого напряжения устанавливается резистивный элемент, имеющий высокую точность измерения, со схемой сравнения и выдачи сигнала. Резистивный элемент преобразует величину тока, протекающего через цепь высокого напряжения, в пропорциональную величину напряжения. Схема сравнения сравнивает сигнал от резистивного элемента с заданной в схеме величиной. Схема сравнения и схема передачи сигнала питаются от трансформатора, который служит гальванической развязкой потенциала высоковольтной цепи от потенциала земли. При снижении или превышении сигнала от первичного преобразователя ниже или выше установленного в схеме сравнения, схема сравнения передает сигнал на схему выдачи сигнала. Схема выдачи сигнала при этом значительно снижает свое внутреннее сопротивление по цепи питания. Ток, потребляемый от трансформатора, резко возрастает, но возрастает и ток, потребляемый первичной обмоткой трансформатора. Преобразователь, который передает энергию для питания трансформатора, содержит в This is achieved by the fact that a resistive element having high measurement accuracy is installed in the high voltage current circuit with a signal comparison and output circuit. The resistive element converts the amount of current flowing through the high voltage circuit into a proportional voltage value. The comparison circuit compares the signal from the resistive element with the value specified in the circuit. The comparison circuit and the signal transmission circuit are powered by a transformer, which serves as the galvanic isolation of the potential of the high voltage circuit from the ground potential. If the signal from the primary converter is reduced or exceeded below or above the value set in the comparison circuit, the comparison circuit transmits a signal to the signal output circuit. The signal output circuit at the same time significantly reduces its internal resistance along the power circuit. The current consumed from the transformer increases sharply, but the current consumed by the primary winding of the transformer also increases. A converter that transfers energy to power a transformer contains
своем составе датчик, реагирующий на превышение тока по цепи питания, который в случае превышения тока питания выдает сигнал в цепи сигнализации.It includes a sensor that responds to an excess of current in the power circuit, which, in case of excess of the current supply, gives a signal in the alarm circuit.
Введение схемы сравнения и выдачи сигнала, преобразователя и токового датчика позволило выполнить канал связи через трансформатор, обеспечивающий питание и гальваническую развязку, получить высокую скорость передачи информации о снижении или превышении порога тока в измеряемой цепи. По поводу быстродействия можно пояснить, что при применении для питания и передачи сигнала переменного тока частотой 10 кГц увеличение нагрузки будет отслежено в первичной обмотке спустя полпериода, что будет соответствовать задержке передаче сигнала 0,05 мс.The introduction of a circuit for comparing and issuing a signal, a converter, and a current sensor made it possible to execute a communication channel through a transformer providing power and galvanic isolation, and to obtain a high transmission rate of information about a decrease or excess of the current threshold in the measured circuit. Regarding speed, it can be explained that when applied to power and transmit an AC signal with a frequency of 10 kHz, the load increase will be monitored in the primary winding after half a period, which will correspond to a 0.05 ms signal transmission delay.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фигуре изображена блок-схема патентуемого датчика тока порогового быстродействующего.The utility model is illustrated by the drawing, where the figure shows a block diagram of a patented threshold high-speed current sensor.
Датчик тока быстродействующий содержит в своем составе резистивный элемент 1, имеющий высокую точность измерения и термостабильность, схему сравнения 2 с предустановленным уровнем контрольного сигнала, схему выдачи сигнала 3 со встроенной нагрузкой, трансформатор 4, преобразователь 5 с датчиком 6.The high-speed current sensor contains a resistive element 1, which has high measurement accuracy and thermal stability, a comparison circuit 2 with a preset control signal level, a signal output circuit 3 with an integrated load, a transformer 4, a transducer 5 with a sensor 6.
Датчик тока пороговый быстродействующий работает следующим образом. Резистивный элемент 1 преобразует величину тока, протекающую в цепи высокого напряжения в пропорциональное напряжение, пригодное для измерения электронными компонентами. Полученное напряжение передается на схему сравнения 2, в которой происходит сравнение напряжения с контрольным. При значении напряжения, соответствующего нормальному значению тока в измеряемой цепи, схема сравнения дальше не передает никаких сигналов. Питание схема сравнения 2 получает от вторичной обмотки трансформатора 4. От этой же обмотки получает питание и схема выдачи The current threshold threshold sensor operates as follows. The resistive element 1 converts the amount of current flowing in the high voltage circuit into a proportional voltage suitable for measurement by electronic components. The resulting voltage is transmitted to the comparison circuit 2, in which the voltage is compared with the control. When the voltage value corresponds to the normal current value in the measured circuit, the comparison circuit does not transmit any further signals. The comparison circuit 2 receives power from the secondary winding of the transformer 4. The same winding receives power from the secondary winding
сигнала. При снижении или превышении величины контролируемого сигнала от резистивного элемента 1 ниже или выше контрольной величины, предустановленной в схеме сравнения 2, происходит передача сигнала на схему выдачи сигнала 3. Схема выдачи сигнала 3 при подаче на нее сигнала подключает к вторичной обмотке трансформатора 4 дополнительную нагрузку. Ток вторичной обмотки трансформатора 4 возрастает, что влечет за собой увеличение тока в первичной обмотке. В цепи питания первичной обмотки трансформатора 4 включены преобразователь 5 и датчик 6. Преобразователь 5 предназначен для преобразования напряжения питания всего датчика в переменное стабилизированное напряжение для питания первичной обмотки трансформатора 4, а датчик 6 необходим для регистрации потребляемого тока первичной обмотки трансформатора 4 и выдачи сигнала при превышении его уровня. Поэтому, при повышении потребления тока на вторичной стороне дополнительной нагрузкой от схемы выдачи сигнала 3 датчик 6 зафиксирует превышение потребления и выдаст в цепи измерения информацию о срабатывании датчика.signal. If the value of the monitored signal from the resistive element 1 decreases or exceeds below or above the control value preset in the comparison circuit 2, the signal is transmitted to the signal issuing circuit 3. The signal issuing circuit 3, when a signal is applied to it, connects an additional load to the secondary winding of transformer 4. The current of the secondary winding of the transformer 4 increases, which entails an increase in the current in the primary winding. A converter 5 and sensor 6 are included in the power supply circuit of the primary winding of transformer 4. Converter 5 is designed to convert the supply voltage of the entire sensor to an alternating voltage for supplying the primary winding of transformer 4, and sensor 6 is required to record the current consumption of the primary winding of transformer 4 and provide a signal when exceeding its level. Therefore, with increasing current consumption on the secondary side, the additional load from the signal 3 output circuit, sensor 6 will detect excess consumption and will provide information on the sensor operation in the measurement circuit.
Таким образом, создан простой датчик тока пороговый быстродействующий для сигнализации о превышении или снижения силы тока выше или ниже установленного с высокой точностью измерения, с высоким быстродействием, в цепях с любым напряжением.Thus, a simple threshold current sensor was created to signal the excess or decrease of the current strength above or below the set with high accuracy measurement, with high speed, in circuits with any voltage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149542/22U RU82863U1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149542/22U RU82863U1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU82863U1 true RU82863U1 (en) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008149542/22U RU82863U1 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU82863U1 (en) |
-
2008
- 2008-12-15 RU RU2008149542/22U patent/RU82863U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2241898B1 (en) | Electric power measuring system and device control system | |
US8896334B2 (en) | System for measuring soft starter current and method of making same | |
AU2012376819B2 (en) | System and method for detecting branch circuit current | |
US20120262151A1 (en) | Sensor assembly, sensor controller and current-measuring circuit | |
US9063178B2 (en) | System for measuring current and method of making same | |
DE69403466D1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL ELECTRICITY WITH A MAGNETIC FLOW-CONVERTER, ESPECIALLY FOR USE IN ELECTRICALLY OPERATED VEHICLES | |
CN107402324B (en) | Power supply sampling circuit and method based on single current transformer and low-voltage circuit breaker thereof | |
JP2013223420A5 (en) | ||
CN100501417C (en) | Equipment and method for measuring current | |
EP2116854A1 (en) | Active current sensor and current measuring device | |
BRPI0410897A (en) | system and method for voltage acquisition and voltage measurement in an electrical service using a non-active current transformer | |
JP2010019680A (en) | Watthour meter | |
RU82863U1 (en) | SENSOR CURRENT THRESHOLD QUICK | |
US10775421B2 (en) | Measuring transducer for electric vehicles and a method of operating a measuring transducer | |
JP5346633B2 (en) | Electricity meter | |
CN103743941A (en) | Wireless communication clamp alternating current ammeter without power supply | |
RU2516034C1 (en) | Current and voltage measurement device in high-voltage network | |
CN202486194U (en) | Current sensor based on Rogowski coil | |
US11211863B2 (en) | Arrangement and method for current measurement | |
RU2408120C1 (en) | Device to monitor temperature of contact joints in device under high voltage | |
CN104620455A (en) | A power supply and measuring device for an intelligent electronic device | |
CN112327816B (en) | Portable brake resistor temperature control box debugging device | |
JP3104355U (en) | Transformer loss measuring device | |
CN211577279U (en) | Low-power consumption power transformer load factor identification device | |
CN111366767B (en) | Direct current measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111216 |