SU713376A1

SU713376A1 - Current measuring device

Info

Publication number: SU713376A1
Application number: SU772513130A
Authority: SU
Inventors: Н.А. Баринова; Ю.С. Грачев; И.В. Хахамов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1977-08-05
Publication date: 1981-08-07

Description

изобретение относитс к электроизмерительной технике матшх переменных токов и может быть использовано в электрохимии дл измерени блуждающих токов, в геофизике дл измерени плотности тока естественного или возбуткдаемого электрического пол в земле и т.д. Известно устройство дл бесконтактного измерени тока, вьтолненное на одновитковом трансформаторе тока, состо щее из магнитопровода, на котором намотана вторична обмотка 11. При измерении тока в электротехнических цеп х такой транс4юрматор наде вают на шину с измер емым током. Одновитковыми трансформаторами вл ютс также токоизмерительные клещи Склещи Дитце). При геофизических и электрохимических измерени х роль первичной обмотки выполн ет;: среда, в которой протекает измер емьй ток 2. При геофизических и электромеханических измерени х сила тока в первичНОЙ цепи имеет пор док значени 10 А, поэтому сила тока через соединительные проводники вторичной цепи и череа нагрузку имеет пор док значени . 10 А. В электрохимических и геофизических измерени х рассто ние между пультом управлени и точками измерени составл ет сотки метров. Недостаток известных устройств дли измерени тока при диста1:ционных измерени х заключаетс в том, что провода представл ют значительную нагрузку трансформатору, что вызывает рост его погрешности. Кроме того , при измерении малых токов возникает значительна погрепшость из-за вли ни помех на линию св зи вторичной обмотки и нагрузки. При подключении нагрузки непосредственно к трансформатору вли ние сопротивлени проводников практически отсутствует, однако в этом, случае вли ние помех существенно возрастает.The invention relates to electrical measuring equipment for alternating current currents and can be used in electrochemistry for measuring stray currents, in geophysics for measuring the current density of a natural or excited electric field in the earth, etc. A device for contactless current measurement is implemented on a single-turn current transformer, consisting of a magnetic core on which the secondary winding 11 is wound. When measuring current in electrical circuits, such a transducer is loaded onto a bus with a measured current. Single-ended transformers are also clamp-on clamp pliers (Ditz Tongs). In geophysical and electrochemical measurements, the primary winding plays the role ;: the medium in which measurement current flows 2. In geophysical and electromechanical measurements, the current in the primary circuit is of the order of 10 A, so the current through the connecting leads of the secondary circuit and load is of the order. 10 A. In electrochemical and geophysical measurements, the distance between the control panel and measuring points is hundreds of meters. A disadvantage of the known devices for measuring current during distancation measurements is that the wires represent a significant load on the transformer, which causes an increase in its error. In addition, when measuring small currents, there is a significant degree of interference due to the influence of interference on the communication line of the secondary winding and the load. When connecting the load directly to the transformer, the influence of the conductor resistance is practically absent, however, in this case, the influence of interference increases significantly.

3737

так что токи помех могут значительно превышать измер емые токи.so that the interference currents can significantly exceed the measured currents.

Известно устройство, по технической сущности наиболее близкое к предлагаемому устройству з1.A device is known that, by its technical essence, is closest to the proposed device s1.

Оно содержит одновитковый трансформатор и усилитель с малым входным сопротивлением. Усилитель обеспечивает эквивалентный режим короткого замыкани на выходе трансформатора.It contains a single-turn transformer and an amplifier with a low input impedance. The amplifier provides an equivalent short-circuit mode at the output of the transformer.

Применение усилител при дистанционных измерени х позвол ет исключить вли ние сопротивлени нагрузки проводов .The use of an amplifier in remote measurements makes it possible to eliminate the influence of the load resistance of the wires.

Основной недостаток прототипа заключаетс в том, что ток в цепи нагрузки и канала св зи будет того же пор дка, что и ток во вторичной цепи трансформатора тока, поэтому вли ние помехи при дистанционных измерител ных токах будет значительным.The main disadvantage of the prototype is that the current in the load circuit and the communication channel will be of the same order as the current in the secondary circuit of the current transformer, therefore the effect of interference with remote sensing currents will be significant.

Целью изобретени вл етс повышение точности дистанционного измерени малых токов.The aim of the invention is to improve the accuracy of remote measurement of small currents.

Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено индуктивным делителем , который своим входом подключаетс параллельно вторичной обмотке трансформатора тока и входа усилител , а вьгходными зажимами устройства дп подключени нагрузки вл ютс потенциальные выходы усилител и индуктивного делител .This goal is achieved in that the device is equipped with an inductive divider, which by its input is connected in parallel to the secondary winding of the current transformer and the amplifier input, and the output terminals of the dp connection of the load are the potential outputs of the amplifier and the inductive divider.

Схема устройства представлена на чертеже.Diagram of the device shown in the drawing.

Устройство состоит из одновиткового трансформатора, имеющего первичную обмотку 1, магнитопровод 2 и вторичную обмотку 3 J индуктивный элемент 4 и усилитель 5.The device consists of a single-turn transformer having a primary winding 1, a magnetic core 2 and a secondary winding 3 J inductive element 4 and an amplifier 5.

Вход индуктивного делител , вход усилител и вторична обмотка трансформатора включаютс параллельно. Зажимы дл подключени нагрузки подключаютс к потенциальным вьпсодам усилител и делител .The inductive divider input, amplifier input and transformer secondary winding are connected in parallel. The terminals for connecting the load are connected to the potential amplifiers of the amplifier and divider.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Режим измерительной цепи устройства определ етс усилителем, которьй в установившемс состо нии при достаточно высоком коэффициенте усилени обеспечивает очень малое напр жение на его входе. Этому малому входному напр жению при заданном значении тока Djiy во вторичной цепи одновиткового трансформатора соответствует малое эквивалентное сопротив64The mode of the measuring circuit of the device is determined by the amplifier, which in the steady state at a sufficiently high gain factor ensures a very low voltage at its input. For a given value of the current Djiy in the secondary circuit of a single-turn transformer, this small input voltage corresponds to a small equivalent resistance 64

ление нагрузки, т.е. требуемый режим дл трансформатора тока.load, i.e. required mode for current transformer.

При этих услови х одновременно оказываетс , что и индуктивный делитель эквивалентно замкнут по входу. В случае инверсного включени т.е. при условии короткого замыкани входа индуктивного делител он обеспечивает с высокой точностью деление тока,Under these conditions, it appears at the same time that the inductive divider is equivalently closed at the input. In the case of inverse switching, i.e. subject to the short-circuit input of the inductive divider, it provides with high precision current separation,

который поступает на его потенциальный выход.which arrives at its potential outlet.

Суммарный ток, протекающий через вторичную обмотку трансформатора тока , через вход индуктивного делител вход усилител , равен нулю, так как упом нутые цепи соединены параллельноThe total current flowing through the secondary winding of the current transformer, through the input of the inductive divider, the input of the amplifier, is zero, since these circuits are connected in parallel

2т 2А °При условии, что входной ток усилител Зд достаточно мал,,« J,,)/ выражение (2;может быть переписано в виде 2 t 2А ° Provided that the input current of the amplifier R is small enough, “J ,,) / expression (2; can be rewritten as

(г(g

™1 t™ 1 t

CLT- гдCLT-GD

(г)(g)

Инверсное включение индуктивного делител обеспечивает вьтолнение равенстваThe inverse of the inductive divider ensures the equality

,(4) ,(four)

где Оц - сила тока, протекающег через нагрузку:where Ots is the current flowing through the load:

Кд - коэффициент делени делител .Kd is the division factor of the divider.

Дп трансформатора тока можно написать, чтоDp current transformer can write that

i ()i ()

Следовательно, равенство (2) может быть переписано следующим образом:Therefore, equality (2) can be rewritten as follows:

(6) (6)

(7(7

Это означает, что суммарный коэффициент преобразовани к устройствам, равный отношеьшю тока через первичную обмотку трансформатора тока к току в нагрузке Пц , можно определить по формулеThis means that the total conversion factor to devices, equal to the ratio of the current through the primary winding of the current transformer to the current in the PC load, can be determined by the formula

Claims

The claims that the value of the total conversion coefficient will be equal to unit K with = 1, since the current in the communication channel and in the load will be equal to the current in the primary circuit of a single-turn current transformer. This means that the current flowing through the communication line of the device is 10 10 * times higher than in the prototype, and therefore the influence of interference currents is reduced by the same amount.

In this case, the load circuit and communication lines will be low resistance. Consequently, the effect of interference on the communication line will be even less. This reduces the error of remote measurements of small currents by the non-contact method. The simultaneous device allows to reduce the number of turns of the primary windings of conventional transformers with multi-turn primary windings at given transformation ratios, which makes it possible

A current measuring device comprising a single-turn current transformer, an amplifier and clamps for connecting a load, characterized in that, in order to reduce the error of remote measurement of low currents, it is equipped with an inductive divider, while the inputs of the divider and amplifier are connected in parallel to the secondary winding of the current transformer , and the output terminals of the device for connecting the load are connected to the potential outputs of the amplifier and inductive divider.