SU1190275A1 - Способ измерени плотности тока в токопроводе и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ измерени  плотности тока в токопроводе, основанный на контроле напр женности магнитного пол , создаваемого током, протекаюпщм по токопроводу, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , указанный контроль напр женности магнитного пол  осуществл ют в каждой из двух точек, расположенных на поверхности токопровода на линии, перпендикул рной направлению тока в токопроводе на рассто нии друг от друга, много меньшем ширины токопровода , и по разности напр женностей магнитного пол  в указанных точках определ ют плотность тока в элементарном сечении токопровода. . 2. Устройство дл  измерени  плотности тока в токопроводе, содержащее преобразователь Холла, расположенный в магнитном поле, создаваемом током, протекающим по токйпроводу, холловские электроды преобразовател  Холла св заны с регистрирующим прибором, а первый токовый электрод, расположенный в первом торце преобразовател  Холла, подсоединен к первому полюсу источника питани , отличающеес  тем, что, с целью упрощени , второй токовый электрод, расположенный во втором, противоположном торце преобразовател  Холла, соединен с первым токовым электродом , введенньй третий токовый электрод , расположенный в середине преобразовател  Холла между первым и вторым токовыми электродами, подключен к второму полюсу источника питани , а холловские электроды, расположенные в двух других противоположных друг другу торцах преобразовател  Холла, размещены по разные стороны от третьего токового электрода на одинаковом рассто нии от него.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  плотности тока в токопроводах . Цель изобретени  - упрощение способа измерени  плотности тока и устройства дл  его осуществлени  Способ измерени , плотности тока в токопроводе основан на контроле напр женности магнитного пол , создаваемого током, протекающим по токопроводу, В предлагаемом способе контроль напр женности магнитного пол  осуществл ют в ддух точках, расположенных на поверхности токопровода на линии, перпендикул рной направлению тока в токопроводе,. на рассто нии друг от друга много меньшем ширины токопровода, и затем по разности напр женностей магнитного пол  в этих точках определе ют плотность тока в элементарном сечении токопровода. На чертеже изображена блок-схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа. Устройство дл  измерени  плотнос ти тока в токопроводе содержит преобразователь 1 Холла, имен ций п ть электродов. Один токовый электрод 2 расположенный в середине преобразовател  1 Холла, -подключен к одному из полюсов, например положительному источника 3 питани ., а два других токовых электрода 4 и 5, расположенньк в торцах преобразовател  1 Холла, присоединены к другомуСотрицательному ) полюсу источника 3. пита ни  . Устройство содержит также регистрирующий прибор 6, например вольтметр, вход которого подключен к двум холловским электродам 7 и 8 расположенным в двух других торцах 9 и 10 преобразовател  1 Холла по разные стороны от токового электрода 2 на одинаковом рассто нии от не го. При измерении преобразователь Холла устанавливают на поверхности контролируемого токопровода 11. Устройство работает следующим образом. При включенном источнике 3 питани  величины токов I упра лени , протекаю1щх от токового элек трода 2 преобразовател  1 Холла к его токовым электродам 4 и 5, равны между собой, так как токовый элек-трод 2 расположен в середине преобразовател  1 Холла, и сопротивлени  участков преобразовател  1 Холла между токовыми электродами 2 и 4 и токовыми электродами 2 и 5 одинаковы . При этом при отсутствии тока в контролируемом токопроводе 11 и, следовательно, -отсутствии магнитного пол , создаваемого этим током, напр жение на выходе преобразовател  1 Холла, образованном его холловскими электродами 7 и 8, т . R - Т R У23 27 у24 28 У сопротивлени  участков преобразовател  1 Холла между токовым электродом 2 и холловскими электродами 7 и 8 соответственно , равно нулю, так как холловские электроды 7 и 8 преобразовател  1 Холла равно удал.ены от его токового электрода 2 и К.у7 R gПри наличии тока в контролируемом токопроводе 11 между холловскими электродами 7 и В преобразовател  1 Холла возникают напр жени , пропорциональные напр женност м маг-: нитных полей,создаваемых змиттерными токами, протекак цими по элементарйым сечени м контролируемого токопровода 11. При этом магнитное поле 12, создаваемое эмиттерным .током 13, протекакицим по сечению токопровода 11, расположенному под преобразователем IХолла между его холловскими электродами 7 и 8, на участке преобразовател  1 Холла с холловским электродом 7 направлено от токопровода I1в сторону преобразовател  1 Холла , а магнитное поле 14, создаваемое тем же элементарным током 13, на участке преобразовател  1 Холла с ХО.ЛЛОВСКИМ электродом 8 направлено от преобразовател  1 Холла в сторону токопровода 11. Величина напр женности магнитного пол , создаваемого током 13, равна illi- . Z 2и Ijv 2Л- где 1 - рассто ние между электрода№1 2 н 7 преобразоватет л  1 Холла; j - плотность тока I.- , протекающего по сечению токо провода 11, расположенному под преобразователем 1 Холла между егоэлектродами 7 и 8; AS - элементарное сечение токо провода 11, расположённое под преобразователем 1 . Холла, имеющее плотность j тока. , При этом напр жение ) на выходе преобразовател  1 Холла определ етс , как (n ,- 2 -HH 2) где Jjij - посто нна  преобразовател  1 Холла. Поскольку Н,, , то с учетом (1) выражение (2) дЛ  напр жени  U g/|-«Ha выходе преобразовател  1 Холла принимает вид 2 VI Н -JLLlA§ . . В, 2 1Г V7 3 j з J где К const, а - 1 Таким образом, напр жение на выходе преобразовател  1 Холла пропор ционально плотности тока, протекающего по сечению контролируемого токопровода , расположенному под преобразователем 1 Холла между электродами 7 и 8. В то же врем  элементарный ток 15, протекакнций по сечению токопровода 11, расположенному вне преобразовател  1 Холла, создает магнитное поле 16(17), направление которого на участках преобразовател  1 Холла, расположенных по разные стороны от токового электрода 2, одинаково. При этом напр женности магнитного пол  от тока 15 на участках/преобразовател  1 Холла могут быть вьфажены, как „ 1|5э « 2ТТ где . и 1 g - рассто ни  между сечением токопровода 11 с током и электродами 7 и 8 преобразовател  1 Холла соответственно. Напр жение на выходе преобразовател  1 Холла, обусловленное током 15 с учетом (2), может быть предс тавлено в виде UT8f.5r У - ) Jfx f 1 - Ч5- Как следует из вьфажени  (4),при уменьшении рассто ни  между холловскими электродами 7 и 8 напр жение на выходе преобразовател  1 Холла, обусловленное элементарными токами, протекающими вне. участка токопровода 11, расположенного между электродами 7 и 8, стремитс  к нулю. Тем самым обеспечиваетс  компенсаци  вли ни  магнитных полей внешних токов на измерение плотности тока на определенном участке токопровода 11, причем с уменьшением рассто ни  меж|ДУ электродами 7 и 8 преобразовател  1 Холла степень этой компенсации возрастает и повьшаетс  точность измерени . Располага  преобразователь 1 Холла над различными участками токопровода , можно измерить с высокой точностью плотность тока в эмиттерных сечени х токопроводов.

Claims (2)

1. Способ измерения плотности тока в токопроводе, основанный на контроле напряженности магнитного поля, создаваемого током, протекающим по токопроводу, отличающийся тем, что, с целью упрощения, указанный контроль напряженности магнитного поля осуществляют в каждой из двух точек, расположенных на поверхности токопровода на линии, перпендикулярной направлению тока в токопроводе на расстоянии друг от друга, много меньшем ширины токопровода, и по разности напряженностей магнитного поля в указанных точках определяют плотность тока в эле ментарном сечении токопровода. .

2. Устройство для измерения плотности тока в токопроводе, содержащее преобразователь Холла, расположенный в магнитном поле, создаваемом током, протекающим по токОпроводу, холловские электроды преобразователя Холла связаны с регистрирующим прибором, а первый токовый электрод, расположенный в первом торце преобразователя Холла, подсоединен к первому полю- g су источника питания, отличаю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, второй токовый электрод, расположенный во втором, противоположном торце преобразователя Холла, соединен с первым токовым электродом, введенный третий токовый электрод, расположенный в середине преобразователя Холла между первым и вторым токовыми электродами, подключен к второму полюсу источника пита ния, а холловские электроды, расположенные в двух других противоположных друг другу торцах преобразователя Холла, размещены по разные стороны от третьего токового электрода на одинаковом расстоянии от него.