SU110291A1 - Прибор дл измерени больших посто нных токов - Google Patents

Description

Дл  измерени  посто нных токов большой величины примен ют приборы , состо ихие ИЗ чувств11те. ьного элемента, преобразующего величину напр женности магнитного no.iH, создаваемого измер емым током, в э.тектричеекий сигнал измерительной схемы. Чувствительный к таких приборах выполн етс  обычио Б виде обмотки, расположенной на сердечнике и обтекаемой переменным током.

Однако известные приборы подобного рода не обеспечивают высокую точност1 измерени . Даже при использовании с.:1ожной измерительной установки с реакторным дроссельным делителем тока основна  погрешность измерени  токов от 10 до 50 ка составл ет 0,2% при определении коэффициента делител  по градуировочноЛ кривой и 0,5% при использовании среднего коэффициента делител . При измерении токов свыше 50 к.а погрешность измерений становитс  еще большей.

Предлагаемый прибор позвол ет увеличить точность измерений и имеет бо.чее простую конструкцию.

Это достигаетс  б.тагодар  тому, что сердечник чувствпте.чьпого э.темента выпо.жен из вещества, содержащего атомные  дра, обладающие магнитным моментом, что позвол ет испо.чьзовать д.т  нзмеретпп  в.тспп  магиптпого резонанса aTONSHbix  дер. Чувствите.1ьный э.1емент с обмоткой помещают в камере, расно .:1оженной эксцеитрпчпо в цилиндрической шине, но которой пропускаетс  измер емый ток, в воздушном зазоре цплиндрпческого магнитопровода, окружающего эту тину.

На фпг. 1 И 2 показапы б.юксхемы пред.чагаемого прибора в двух варпантах исцо шени .

При первом варианге (фиг. 1) в цепь из.мер емого тока включаетс  отрезок провод щей шины / с эксцентрично распо.юженным ци.типдрическим воздушным каналом 2. параллельным ОСИ ШИПЫ. При протекании тока по тине н воздушном кана,ле 2 создаетс  однородное магнитное поле, пропорциональное измер емому току. В серод11 у воздушного канала 2 помещен чувствительный элемент . Этот э.-1смент выполнен в виде обмотки, расположенной на сердечнике, который состоит из вещества, содержащего атомные  дра, обладающие магнитным моментом (например, вода или минеральное масло, содержащие протоны водорода).

Обмотка чувствите.чьного элемента 3 служит.: индуктивностью колебательного контура генератора высокой частоты 4, с которым она соедин етс  коаксиа.чьным кабелем 5 малой емкости.. Питание к генератору и другим элементам измерите.пьной схемы подаетс  от источника питани  6 и вынр мител  7. Измерительна  схема включает н себ  усилитель 8 высокой часто1ы, детектор 9, уси.тите.пь }0 низкой частоты , индикатор резонанса // и волномер 12.

Измерение тока с помощью предлагаемого прибора основано па следующих физических  влени .х ,

Если поместить в посто нное .(измер емое ) магнитное по.че атомное  дро, обладающее магнитным моментом , то возникает  вление Ларморовой прецессии, кЬУора  соверщаетс  с частотой, пропорциональной напр женности магнитного пол . Коэффициегп пропорциональности представл ет .собой, так называемое , гиромагнитное отношение, известное дл  многих  дер с больщой точностью. При наложении перпендикул рно пзмер е.мому посто нному полю некоторогс) переменного по.т , измен ющегос  с масто .то.й, равной частоте прецессии, -Происходит се,1ективное поглощение электромагнитных во.-щ, которое можно фиксирова ь при помоп и электронной аппаратуры.Таким образом, измер   резо .нанскую частоту внещнего высокочастотного пол , равную частоте прецессии, можно получить с большой степенью точности значение напр женности измер емого пол .

Изме.р.ен.ие посто нных токов с помощью предла::ае :1ргр,... при. производ т следующи.м ,обр.азо.м.

Устанавливают частоту генератора #, так чтобы она совпада.ла с

чаетотои прецессии атомных  де|). При этолг происходит переход  дер па соседний энергетический. уровень , сопровождающийс  поглощепием энергии высокочае отного пол  и уменьщением }ровн  высокочастотного напр жени  на ко.мебате .пьпо.м контуре.

Д.л  того, чтобы  в.ченпе )езопапса периодически повтор .юсь, па посто нное магнитное поле Б месте )аспо.1ожени  чувствите.чьного э.темента 3 нак.чадываетс  небольшое Jмoдyлиpyющee магнитное поле низкой частоты. Д.т  этой пели на сердечнике чувствительного элемента накладываютс  пебо.чьщие обмотки , питающиес  от сети переменного тока 50 сц, оси которых совпадают с направлением посто нного магнитного пол  (фиг. 2).

Д,1  у -еп ьпУени  габаритов чувств ительно1Ч) элемента помещаемого в воздущный канал щины, вместо модул ции- магнитного пол , можно производить частотную модул цию ко.чебапий генератора высокой частоты .

Ко.Кбапи  высокой частоты, моду ,1прова 1ные сигна.юм  дерно1о резонанса, уси.чиваютс  усилителем 8, детектируютс  и -подаютс  к уси .лителю JO. С усилител  )0 низкой частоты сигнал  дерного резонанса подаетс  на индикатор У/, в качестве которого можно использовать э.чектронно-лучевую трубку, телефон п.ли впб апиопный га.п.ванометр . .

Частота высокочастотны.х Ko,ie6aний , при .которой, наступает резонанс , измер етс  прм помощи во.гпомера /2, который может быть отградуирова .н непосредственно в ки .юамперах.

При втором варианте (фиг- 2) 1Лииа J3. по которой проходит изме ) емьп 1 ток, охватываетс  ци.линдpичecки r магнитогфоводо.м М спюсто  н н ы м м а г н и тн ы м с оп р о т и в.ч е нп ем . В ноздущпо.м зазоре маггщтопровода / создаетс  пропорцисэна .чьное измер емому току однородное . ...магнитное : поле, в которое пo eщaeтc  описапный вьппе ч вствительпый элемент 3. -.-Электронна  измерительна  схема ,в этом приборе выполнена так же, как и в приборе по первому варианту .

Предмет изобретени 

Прибор дл  измерени  больших посто нных токов, состо щий из чувствительного элемента, преобразующего величину папр женности магнитного пол , создаваемого измер емым током, в электрический сигна.-i и выполненного в виде обмотки , расположенной на сердечнике и обтекаемой переменным током, и из измерительной схемы, на входе

которой включен указанный элемент , отличающийс  тем, что, с ие,-1ью увеличени  точности измерений и упрощени  конструкции, сердечник чуствительного элемента выпо.шен из вещества, содержащего атомные  дра, обладающие маг нйтны м моментом, и вместе с облюткой помещен в камере, распо .юженной эксцентрично в цилиндрической шине, по которой пропускаетс  измер емый посто нный ток, или в воздушном зазоре цилиндрического магнитопровода, окружающего эту шину, дл  осуществлени  измерени  на основе использовани   влени  магнитного резонанса атомных  дер.

Л 1 t02.)J.,

. 4 Фиг. 2