SU1262402A1 - Преобразователь мгновенного значени тока в напр жение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерител м и может быть использовано в приборах дл  измерени  тока в системах автоматического регулировани . Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов преобразовател  достигаетс  введением первого и второго ограничителей тока, вьшолненных в виде диодных мостов 8 и 9. Преобразователь также содержит трансформатор 1 тока с насыщающимс  сердечником , первичной и вторичной обмотками , источник 2 переменного напр жени , нагрузочный резистор 3, общую шину 4, первый и второй ограничители 5 и 6 , фильтрующий конденсатор 7. В каждом ограничителе тока между соединенными диодами и положительными выводами управлени  включены резисторы 10 и 11, между катодами диоi дов и отрицательными выводами управСО лени  - резисторы.12 и 13. В качестве первичной обмотки трансформатора t тока может быть использована токонесуща  шина. 2 ил. to О) ГчР О ю

Description

Изобретение относитс  к электроизмерени м и может быть использовано в приборах дл  измерени  тока в системах автоматического регулировани .

Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов преобразовател  мгновенного значени  тока в напр жение.

На фиг. 1 приведена электрическа  схема преобразовател ; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Преобразователь мгновенного значени  тока в напр жение содержит трансформатор 1 тока с насыщающимс  сердечником, первичной и вторичной обмотками, источник 2 переменного напр жени , первый вывод которого соединен через вторичную обмотку трансформатора 1 тока с первым выводом нагрузочного резистора 3, второй вывод которого соединен с общей шиной 4. В качестве первичной обмотк трансформатора 1 тока может быть использована токонесуща  шина. Второй вывод источника 2 переменного напр жени  соединен с входом первого ограничител  5 тока, выход которого подключен к«общей шине 4. Точка соединени  вторичной обмотки трансформатора 1 тока с нагрузочным резистором 3 подключена к входу второго ограничител  6 тока, выход которого соединен с выходной шиной, а через фильтрующий конденсатор 7 - с общей шиной 4. Положительный и отрицательный выводы управлени  ограничителей 5 и 6 тока соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питани .

Ограничители тока вьтолнены в вид диодных мостов 8 и 9. В каждом из ограничителей 5 и 6 тока между соединенными анодами диодов и положительньп№ выводами управлени  включены резисторы 10 н 11, между соединенными кадодамн диодов и отрицательными вьraoдa ш управлени  - резисторы 12 и 13, перва  точка соединени  разноименных выводов диодов соединена с входом соответствующего ограничител  тока а втора  точка соединени  разноименных выводов диодов - с его выходом .

Преобразователь мгнове ного значени  тока в напр жение работает следующим образом.

Через первичную обмотку с числом витков W, трансформатора 1 тока проткает преобразуемый ток i, (на 4 1г.2

представлен 1}осто нный ток). Поддействием напр жени  пр моугольной формы и, (фиг.2б), поступающего с выхода источника 2 переменного напр жени  на вторичную обмотку с числом витков Wj, происходит непрерывное перемагничивание магни- опровода трансформатора 1 тока. При этом величина вторичного тока (фиг.2в) определ етс  из услови  равенства ампервитков , т.е. имеем (пренебрега  величиной тока намагничивани )

W,

(1)

tt 1. -.-.-

w

Ток 1, определ ет падение напр жени  и, на нагрузочном резисторе 3. В полупериод положительного напр жени  Uf перемагничивание магнитопровода трансформатора 1 тока осуществл етс  под действием разности (U,- Uj), а в полупериод отрицательного напр жени  Uj - под действием суммы (и, и) где и, - амплитудное значение переменного напр жени . Это определ ет уменьшение времени перемагничивани  магнитопровода в интервале действи  отрицательного напр жени  Ui, из-за чего возникает на

короткий промежуток времени режим насьлцени  магнитопровода, в течение которого соотношение (1) нарушаетс .

без

При этом величина тока i

г нас

учета действи  ограничител  5 тока определ етс  величиной R нагрузочного резистора 3 (фиг.2в), т.е.

. и, ,

- Hrfc -R-(2)

с учетом действи  ограничител  5 тока ток i цдс в режиме насыщени  магнитопровода (без учета падений напр жений на диодах моста 8) определ етс  вьфажением

и, ,

(3)

гкос

где Од - напр жение на шинах питани ;

г, - величина резисторов 10 и 12, котора  выбираетс  г, R.

Claims (1)

1. Форма напр жени  UR (фиг.2г) на нагрузочном резисторе 3 соответствует форме, тока i, В режимах перемагНичивани  магнитопровода трансформатора 1 тока напр жение Up пропорционально току i, а с учетом выражени  (1) - и измер емому току i,. При насьпцении магнитопровода напр ж ние и содержит -провалы ограниченно величины, соответствующие значению 7 иас ° выражению (3). Напр жение на выходе преобразова тел  Ug,jj (на обклад-ax фильтрующег конденсаторэ 7) в режимах перемагни чивани  магнитопровода соответствуе напр жению U, а следовательно, и измер емому току i) (фиг. 2д). При насыщении магнитопровода (при прова ле напр жени  U) вступает в действие ограничитель 6 тока, при этом нагрузочный резистор 3.отключаетс  от выходной шины, котора  при напра лении тока i, (фиг. 1) подключаетс  к положительной шине питани  через резистор П. Погрешность bUg,j вы ходного напр жени  преобразовател  определ етс  длительностью режима нась дени  и посто нной времени : - величина резисторов 11 и С - величина фильтрующего конденсатора 7. Преобразователь может быть исполь зован дл  измерени  как посто нного так и переменного токов. Поскольку частота питан цего напр жени  U ( например, 20 кГц) намного превосхо- .j дит частоты измер емых токов (например , О - 1 кГц), то диаграммы (фиг. 2) без большой погрешности могут служить по снением функционирорани  преобразовател  и дл  переменного тока i(. Преобразование перемени) г о тока i, св зано с необходимостью выбора величины фильтрующего конденсатора С по выражению С .YI, (5) 2г,- i. 27f W, где f - частота преобразуемого тока i, . Формула изобретени  Преобразователь мгновенного значение тока в напр жение, содержащий трансформатор тока и источник переменного напр жени , первый вывод которого соединен через вторичную обмотку трансформатора с первым выводом нагрузочного резистора, положительную и отрицательную шины питани , фильтруюпцет конденсатор, перва  обкладка которого соединена с общей шиной и BTOpbfM выводом нагрузочного резистора, а втора  обкладка - с вы- ходной шиной, отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  массы и габаритов, в него дополнительно введены первый и второй ограничители тока, выполненные в виде диодных мостов, при этом вход первого ограничител  тока соединен с вторым выходшлм выводом источника переменного напр жени , его выход - с общей пщной, вход второго ограничител  тока соединен с первым выводом нагрузочного резистора, его выход с выходной шиной, а положительные и отрицательные выводы управлени  ограничителей тока подключены соответственно к положительной и отрицательной шинам питани .

   фиг. 2