SU696387A1 - Прецизионный шунт - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерени  электрических величин и может быть использовано в системах измерени  и стабилизации тока. Известны прецизионные шунты, имеющие коаксиальную конструкцию и используемые в системах измерени  и стабилизации посто нно го и импульсного токов 1. Такие шунты имеют низкую стабильность, привод щую к погрещност м при измерении токов. Наиболее близким по техническому решени к предлагаемому  вл етс  прецизионный шунт выполненный в виде коаксиальной конструкции . Внутренний проводник изготовлен из высокостабильного манганина, с него снимаетс  сигнал, пропорциональный протекающему току, а внешний проводник  вл етс  токопроводом. В зависимости от удельной мощности, рассеиваемой щунтом, дл  его охлажде1ш  используетс  либо вода, либо воздух. Дл  уменьшени  механических напр жений, действующих на манганин в конструкцию шун та введен пружинный элемент, компенсирующий температурное изменение длины манганина 2. Различие в мощности, выдел ющейс  во внутреннем и внешнем проводниках, и св занное с этим неравенство их температур, а также различи в коэффициентах линейного расширени  проводников приводит к тому, что при изменении тока, протекающего через шунт, происходит изменение длины внешнего и внутреннего проводников. Дл  уменьшени  механических напр жений, возникающих в манганине из-за этого различи  и привод щих к ухудшению стабильности его электрического сопротивлени , в конструкцию шунта приходитс  вводить допол1штельный пружинный элемент, который, однако , в силу своей конечной жесткости полностью эти напр жени  не снимает. Кроме . того, температура манганина зависит от температуры охладител  и при ее непосто нстве будет измен тьс  даже прн неизменной токовой Нагрузке, что приводит -к пополнительному снижению стабильности .

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерени  путем повышени  стабшгыюсти сопротивлени  шунта.

Эта цель достигаетс  тем, что в прецизионный шунт, содержащий два коаксиально расдаложенных цилиндрических проводника, в верхней части соединенных кольцом, а в нижне чэ-ти присоединенных к токовым выводам с изолированными кольцами, введены теплообменник и цилиндрический корпус, заполненный охлаждающим жидким диэлектриком с низкой температурой кипени , при этом цилиндрические проводники размещены в циливдрическом корпусе и односторонне в нем фиксированы, а теплообменник установлен в верхней части корпуса. Эта цель достигаетс  также тем, что оба цилиндрических проводника выполнены из одинакового резистивного материала.

На чертеже изображен общий вид прецизионного шунта в разрезе.

Пр ецизионный щунт содержит внешний и внутренний цилиндрические проводники 1, 2 из резистивного материала, которые в верхней части соединены между собой кольцом .3, а в нижней гфисоединены к токовым выводам 4 и 5. Токовые выводы изолированы друг от друга и от корпуса 6 изол ционными кольцами 7. Нижн   часть корпуса, в которой нахо-, д тс  резистивные проводники, заполнена охлa штeлeм - жидким диэлектриком 8 (например фреон Ф-113). В верхней части корпуса находитс  теплообменник 9. Сигнал, пропорциональный току протекающему через шунт, снимаетс  с потенциальных перемычек 10 и 11.

Ток, протекающий через шунт, разогревает резистивный материал, что приводит к изменению его электрического сопротивлени , т.е. к нестабильности шунта. Повьппение стабильности шунта достигаетс  путем стабилизации температуры охладител  и уменьшением колебаний температуры резистивного материала при изменении токовой нагрузки. Это обеспечиваетс  охлаждением резистивных проводников жидким диэлектриком, кип щим на их поверхности . Пары диэлектрика конденсируютс  в теплообменнике.

Разогрев резистивных приводников приводит к изменению их длины. С целью уменьщени  возникающих при этом механических напр жеНИИ , привод щих к изменению сопротивлени  щунта, эти проводники имеют по отношению к корпусу одностороннюю фиксацию положени , а их собственные изменени  длины одинаковы за счет того, что они имеют одинаковую начальную длину.

Данна  конструкци  шунта позвол ет свести к минимуму механические напр жени , возникающие в резистивном материале при разогреве его протекающим током, что приводит к повышению стабильности электрического сопротивлени  этого материала, в результате чего повышаетс  точность проводимых измерений. Кроме того, введение испарительного охлаждени  резко снижает зависимость температуры резистивного материала от вли ни  колебани  температуры внешней среды и охладител  теплообменника (например, воды).

Claims (2)

1.Прецизионный шунт, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических проводника , в верхней части соединенных кольцом,

а в нижней части присоединенных к токовым выводам с изол ционными кольцами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , путем повышени  стабильности сопротивлени  шунта, в него введены теплообменник и цилиндрический корпус, заполненный охлаждающим жидким диэлектриком с низкой температурой кипени , при этом цилиндрические проводники размещены в цилиндрическом корпусе и односторонне в нем фиксированы, а теплообменник установлен в верхней части корпуса.

2.Прецизионный шунт по п. 1, отличающийс  тем, что оба цилиндрических проводника выполнены из одинакового резистивного материала.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 424240, кл. Н 01 С 3/02, 1974.

2.4Wae,ter F.Prqeg-. Precision coaxiа6 manaanin sliunts.lEtt Ti-cuns.Nuceeai- Science,-197-1,16, fJ-3.

«XD