SU1183906A1

SU1183906A1 - Direct current meter

Info

Publication number: SU1183906A1
Application number: SU833625591A
Authority: SU
Inventors: Vadim A Kopylov
Original assignee: Vadim A Kopylov
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-10-07

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения постоянного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used for contactless measurement of direct current.

Цель изобретения - упрощение и 5 повышение точности измерения устройства ,The purpose of the invention is to simplify and improve the measurement accuracy of the device,

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит магнитопро'вод 1, охватывающий проводник 2 сThe device contains a magnetic conductor 1, covering the conductor 2 with

I контролируемым током. На магнитопроводе 1 размещена компенсационная обмотка 3, подключенная к выходу усилителя 4 тока. Первый инвертирующйй вход усилителя 4 тока через ограничивающий резистор 5 подключен к интегрирующему конденсатору 6, а второй неинвертирующий вход усилителя 4 тока через ограничивающий резистор 7 подсоединен к интегрирующему конденсатору 8. Конденсаторы 6 и 8 подключены параллельно измерительным резисторам 9 и 10, включенным в плечи симметричного двухтактного & автогенератора 11 переменного тока. Автогенератор 11 выполнен с трансформаторной обратной связью, причем его обмотки (выходная обмотка 12 и обмотка.13 обратной связи) размещены 30 на том же магнитопроводе 1. В качестве активных элементов автогенератора ‘11 могут быть использованы транзисторы 13 и 14, коллекторы которых подключены к крайним выводам выход- 35 ной обмотки 12, а базы связаны с крайними выводами обмотки 13 обратной связи. Питание автогенератораI controlled current. On the magnetic core 1 is placed compensation winding 3 connected to the output of current amplifier 4. The first inverting input of current amplifier 4 through limiting resistor 5 is connected to the integrating capacitor 6, and the second non-inverting input of current amplifier 4 through limiting resistor 7 is connected to integrating capacitor 8. Condensers 6 and 8 are connected in parallel to measuring resistors 9 and 10 that are connected to the balanced two-stroke & oscillator 11 ac. The oscillator 11 is made with transformer feedback, and its windings (output winding 12 and winding13 feedback) are placed 30 on the same magnetic circuit 1. Transistors 13 and 14 can be used as active elements of the oscillator '11, the collectors of which are connected to the extreme the outputs of the output winding 12, and the bases are connected with the extreme leads of the feedback winding 13. Power generator

II осуществляют от источника постоянного тока (не показан), один полюс 40 которого подключают к среднему выводу выходной обмотки 12 автогенератора, а другой - к общей шине, с которой связаны одни выводы измерительных резисторов 9 и 10. Плечи автоге- 45 нераторД 1 образованы цепями эмиттерколлектор транзисторов 14 и 15 и идентичными частями выходной обмоткиII is carried out from a constant current source (not shown), one pole 40 of which is connected to the middle terminal of the output winding 12 of the autogenerator, and the other to the common bus, to which one terminal of measuring resistors 9 and 10 are connected. emitter collector transistors 14 and 15 and identical parts of the output winding

12 до ее среднего вывода. При этом измерительные резисторы 9 и 10 вклю- 50 чают в плечи автогенератора 11 со стороны эмиттеров транзисторов 14 и '15. Для отсчета показаний устройства используют регистрирующий прибор. 16, включенный последовательно 55 с компенсационной обмоткой 3.12 to its average output. In this case, the measuring resistors 9 and 10 are switched into the shoulders of the oscillator 11 by the emitters of the transistors 14 and '15. To read the device using a recording device. 16, connected in series 55 with compensation winding 3.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При отсутствии тока в проводникеIn the absence of current in the conductor

2 ввиду симметричности схемы двухтактного автогенератора 11 в противоположные полупериоды в плечах автогенератора 11 протекают импульсы тока равной амплитуды и длительности. При этом постоянные составляющие напряжений, формируемые на интегрирующих конденсаторах 6 и 8, также равны между собой, а следовательно, разность напряжений, поступающих на инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя 4 тока, равна нулю, и выходной ток усилителя 4 тока, протекающий через компенсационную обмотку2 due to the symmetry of the two-stroke oscillator circuit 11, current pulses of equal amplitude and duration flow into opposite half cycles in the arms of the oscillator 11. While the constant components of the voltages generated on the integrating capacitors 6 and 8 are also equal to each other, and therefore, the difference of the voltages supplied to the inverting and non-inverting inputs of the current amplifier 4 is zero, and the output current of the current amplifier 4 flowing through the compensation winding

3 и регистрирующий прибор 16, также равен нулю.3 and the recording device 16 is also zero.

При протекании тока по проводнику 2 в магнитопроводе 1 создается постоянный магнитный поток, который нарушает симметрию импульсов тока в плечах автогенератора 11, в связи ‘ с чем постоянные составляющие напряжений на интегрирующих конденсаторах 6 и 8 изменяются, становясь неравными по величине. При этом на инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя 4 тока поступает „ входной сигнал, равный разности постоянных составляющих напряжений, формируемых на интегрирующих конденсаторах 6 и 8, что вызывает возникновение соответствующего выходного тока усилителя 4 тока и его протекание по компенсационной обмотке 3. Магнитный поток, создаваемый током, протекающим по компенсационной обмотке 3, направлен встречно по отношению к магнитному потоку, создаваемому измеряемым током в магнитопроводе 1. Благодаря большому значению коэффициента усиления усилителя 4 тока обеспечивается компенсация магнитного потока, создаваемого в магнитопроводе 1 измеряемым током.When current flows through conductor 2 in the magnetic core 1, a constant magnetic flux is created, which breaks the symmetry of the current pulses in the arms of the oscillator 11, due to which the constant voltage components on the integrating capacitors 6 and 8 change, becoming unequal in magnitude. At the same time, the inverting and non-inverting inputs of the current amplifier 4 receive an input signal equal to the difference of the constant components of the voltages generated on the integrating capacitors 6 and 8, which causes the corresponding output current of the current amplifier 4 to flow and flow through the compensation winding 3. The magnetic flux generated current flowing through the compensation winding 3, is directed oppositely to the magnetic flux generated by the measured current in the magnetic circuit 1. Due to the large value of the coefficient amplification of the current amplifier 4 is provided by compensation of the magnetic flux generated in the magnetic core 1 by the measured current.

При этом Ιχ = 1ц· И_к, где Ι_χ ток, подлежащий измерению, а Ι_ΚΜ_Κ ампер-витки компенсационной обмотки 3, т.е. ток протекающий по компенсационной обмотке 3 пропорционален измеряемому току и отсчитывается непосредственно с помощью регистрирующего прибора.Thus Ιχ = 1C · _And where Ι _χ current to be measured, and Ι _{_Κ} Μ _Κ ampere-turns of compensation winding 3, ie the current flowing through the compensation winding 3 is proportional to the measured current and is measured directly by means of a recording device.

Предлагаемое устройство за счет исключения внешнего автогенератора переменного тока, дополнительной выходной обмотки магнитопровода 1 и триггера существенно более простоThe proposed device due to the exclusion of an external auto-alternator, an additional output winding of the magnetic circuit 1 and the trigger is much simpler

3 11839063 1183906

4four

по конструкции по сравнению с известным .by design compared to the known.

1one

Кроме того, в предлагаемом устройстве за счет исключения промежуточного преобразования сигнала,In addition, in the proposed device due to the exclusion of the intermediate signal conversion,

снимаемого с выходной обмотки магнитопровода, в длительность импульсов отсутствуют дополнительные погрешности, связанные с указанным пре5 образованием, что повышает и точность измерения.removed from the output winding of the magnetic circuit, in the duration of the pulses there are no additional errors associated with the specified conversion, which increases the measurement accuracy.

Claims

A DEVICE FOR MEASURING A DIRECT CURRENT containing a magnetic core, covering a conductor with a controlled current, a compensation winding placed on the magnetic core, a current amplifier, to the inverting input of which, through the first limiting resistor, is connected the first terminal of the first integrating capacitor, the second terminal of which is connected to the common bus, the registering device whose one input terminal is connected to the output

ki, the second output of which is connected to a common bus, and an alternator, characterized in that, in order to simplify and improve the measurement accuracy, the alternator is designed as a symmetrical two-stroke oscillator with transformer feedback, and the windings of the oscillator are located on the specified magnetic circuit, The measuring resistors are inserted into both arms of the autogenerator, one terminals of which are connected to a common bus, the second terminal of the first measuring resistor is connected to the first terminal of the first and the integrating capacitor, parallel to the second measuring resistor is included the entered second integrating capacitor., and the second output of the second measuring resistor is connected via the second limiting resistor

, 51),. ,, 1183906

>

1 1183906 2