SU150927A1 - Устройство дл измерени переменных токов - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ТОКОВ

За влено 6 ма  1961 т. за № 729194/26-10

в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в «Бюллетене изобретений Лг 20 за 1962 г.

В приборах дл  измерени  переменных токов известно использование тороидальных трансформаторов с неферромагнитным сердечником совместно с пассивным (не электронным) интегратором дл  измерени  переменных токов любой амплитуды и формы. Однако на низкой частоте при измерении слабых токов известные приборы вследствие низкой чувствительности имеют значительную амплитудную погрешность, а также дополнительную погрешность, обусловленную непосредственным включением нагрузки параллельно интегрируюш,ей емкости.

В предлагаемом устройстве дл  измерени  переменных токов относительно малой амплитуды и частоты использованы тороидальный трансформатор с ферромагнитным сердечником совместно с электронным инегратором. Это повышает чувствительность и точность измерени .

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства дл  измерени  переменных токов.

Устройство содержит трансформатор / с ферромагнитным сердечником , активное сопротивление 2 и емкость 3 интегрируюндей цепочки, электронный усилитель 4 с большим отрицательным коэффициентом усилени  10, Юз при разомкнутой обратной св зи.

Под действием переменного магнитного пол  измер емого тока ii во вторичной обмотке трансформатора 1 индуктируетс  э. д. с.

где: М - Wi- Gj - взаимна  индуктивность обмоток трансформатора; Wi и W2 - число витков первичной и вторичной обмоток трансфорЛЮБОЙ ФОРМЫ

dt

№ 150927

матора; G, --- магнитна  проводимость сердечника трансформатора;

- перва  производна  по времени измер емого тока. dt

При помощи электронного интегратора 5 производитс  интегрирование э. д. с. 62. Снимаемое напр жение еых повтор ет закон изменени  тока г .

Напр жени  и ток в цепи интегрировани  св заны между собой соотношени ми:

и zU A-U I

откуда:г///

вых- с

и ток

еа - Цех 2 /ч t/,

где: 4, Vс ex и f/ выу - соответственно мгновенные значени  тока в цепи интегрировани , напр жени  на емкости 5, падени  напр жени  на индуктивности 6 и напр жений на входе и выходе усилител .

По сравнению с пассивным интегратором рассматриваема  электронна  схема уменьшает при прочих равных услови х относительную ошибку интегрировани  в 1 + ц раз. При достаточно большом коэффициенте усилени  1  можно без ущерба дл  точности подобрать произведение сопротивлени  2 и емкости 3 так, чтобы IJ было значительно больше интегрируемой э. д. с,- (в этом случае одновременно с интегрированием происходит усиление сигнала). Неизбежные флюктуации в величине коэффициента усилени  усилител , св занные с его нестабильностью , практически не сказываютс  на точности интегрировани . Например , если относительна  погрешность интегрировани  при данном коэффициенте усилени  0,01%, то уменьшение коэффициента усилени  в 10 раз увеличит относительную ошибку до 0,1%. В случае измерени  очень малых токов может по витьс  необходимость в дополнительном усилении сигнала, дл  чего используетс  один или несколько каскадов умножени  7, построенных по принципу электронного интегратора, с той лишь разницей, что вместо емкости 3 включаетс  активное сопротивление 5.

Пре-дмет изобретени 

Устройство дл  измерени  переменных токов любой формы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерени  слабых токов малой частоты, в нем использованы тороидальный измерительный трансформатор с ферромагнитным сердечником, охватывающий токонесущий провод, и электронный интегратор, интегрирующий напр жение трасформатора, пропорциональное производной измер емого тока.

V t-r . e. 7 + J

I - L . 1 p ni

/777.//т /777,/777,

.., 1 I- - - -- «- I - - -- -