SU800894A1

SU800894A1 - Current sensor

Info

Publication number: SU800894A1
Application number: SU772536011A
Authority: SU
Inventors: Алексей Елисеевич Алехин; Владислав Александрович Бейнарович; Игорь Александрович Гачик; Владимир Андреевич Гордовой; Владимир Степанович Фадеев
Original assignee: Научно-Исследовательский Институтзавода "Электромашина"
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1981-01-30

Description

(54) ДАТЧИК ТОКА(54) CURRENT SENSOR

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при реализации контрол посто нного тока, в частности тока потреблени электродвигател .The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the implementation of control of direct current, in particular the current consumption of an electric motor.

Известно устройство дл измерени силы тока, содержащее магнитопровод, охватывающий проводник с измер емым током, и гальваномагнитные элементы, размещенные во вставках магнитопровода с большим магнитным сопротивлением , соединенные по схеме суммировани и подключенные к оконечному ,измерительному блоку 1.A device for measuring current strength is known, comprising a magnetic core enclosing a conductor with a measured current, and galvanomagnetic elements housed in inserts of a magnetic circuit with a high magnetic resistance, connected according to a summation circuit and connected to the terminal, measuring unit 1.

Однако известное устройство характеризуетс значительным весом и боль шими габаритами. Кроме того, ему хзвойственна невысока помехоустойчивость , что существенно ограничивает область его практического использовани .However, the known device is characterized by considerable weight and large dimensions. In addition, it is sufficiently low noise immunity, which significantly limits its practical use.

Наиболее близким к изобретению вл етс датчик тока, содержащий, в частности, магнитопровод с входной обмоткой и два бесконтактных магнитных элемента, размещенных в зазорах магнитопровода и св занных со входом усилител 2 Closest to the invention is a current sensor comprising, in particular, a magnetic circuit with an input winding and two contactless magnetic elements placed in the gaps of the magnetic circuit and connected to the input of amplifier 2

В состав устройства вход т высокоточный генератор опорной частоты с достаточно сложной схемой, два разв зывающих трансформатора, большое количество катушек. ЗначительноеThe device includes a high-precision reference frequency generator with a rather complex circuit, two isolating transformers, and a large number of coils. Significant

число составных элементов обусловливает низкую эксплуатационную надежность и громоздкость известного устройства ,the number of components leads to low operational reliability and bulkiness of the known device,

Цель изобретени - повышение надежности датчика тока и снижение его весо-габаритных показателей.The purpose of the invention is to improve the reliability of the current sensor and reduce its weight-dimensional indicators.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике тока, содержащем магнитопровод с входной обмоткой и два бесконтактных магнитных элемента, размещенных в зазорах магнитопровода и св занных со входом усилител , магнитопровод выполнен измагнитом гкого материала в виде двух соединенных торцами частей, одна из которых состоит из двух параллельных пластин с двум расположенными между кра ми керамическими посто нными магнитами, соприкасающимис одноименными полюсами с каждой из пластин, а друга представл ет собой тороид с зазорами.The goal is achieved by the fact that in a current sensor containing a magnetic circuit with an input winding and two contactless magnetic elements placed in the gaps of the magnetic circuit and connected to the input of the amplifier, the magnetic circuit is made of a magnetically soft material in the form of two end-connected parts, one of which consists of two parallel plates with two ceramic permanent magnets located between the edges, in contact with like poles from each of the plates, and the other is a toroid with gaps.

На фиг. 1 представлен датчик тока; на фиг. 2 -то же , принципиальна элект-рическа схема;на фиг.3 - результируюгца зависимость выходного напр жени устройства от индукции, создаваемой контролируемым током.FIG. 1 shows a current sensor; in fig. 2 is the same electrical circuit in principle; FIG. 3 shows the result of the dependence of the output voltage of the device on the induction generated by the controlled current.

Датчик тока содержит магнитопровод , состо щий из двух частей 1 и 2 (фиг. 1), соединенных торцами. Входной обмоткой 3 вл етс провод с контролируемым током. Одну часть магнитопровода 1 составл ют две параллельные пластины 4 и 5, между кра ми которых расположены два керамических посто нных магнита б и 7, соприкасающиес одноименными полюсами с каждой из пластин. Друга часть 2 магнитопровода представл ет собой тороид с зазорами 8 и 9, где размещены бесконтактные магнитные элементы , в частности магнитодиоды 10 и 11 Последние подключены к источнику питани последовательно с резисторами 12 и 13 (фиг. 2). К точкам соединени магнитодиодов и резисторов подключены входные зажимы усилител 14The current sensor contains a magnetic core consisting of two parts 1 and 2 (Fig. 1) connected by ends. Input winding 3 is a current-controlled wire. One part of the magnetic circuit 1 consists of two parallel plates 4 and 5, between the edges of which there are two ceramic permanent magnets b and 7, which are in contact with the same poles from each of the plates. The other part 2 of the magnetic circuit is a toroid with gaps 8 and 9, where contactless magnetic elements are placed, in particular, magnetic diodes 10 and 11 The latter are connected to the power supply in series with resistors 12 and 13 (Fig. 2). The input terminals of the amplifier 14 are connected to the points of connection of the magnetic diodes and resistors.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном состо нии при отсутствии тока во входной обмотке 3 магнитодиоды 10 и 11 имеют одинаковые сопротивлени , определ емые индукцие смещени в зазорах 8 и 9 магнитопровода , котора задаетс встречно направленньами потоками от посто нных магнитов б и 7. Рабоча точка каждого из магнитодиодов 10 и 11 находитс при этом на линейном участке вольт-амперной характеристики, а выходное напр жение (Ущ,п(, ) дифференциальной схемы измерени имеет нулевое значение.In the initial state, in the absence of current in the input winding 3, the magnetic diodes 10 and 11 have the same resistances determined by the induction of a bias in the gaps 8 and 9 of the magnetic core, which is set by opposite directions from the permanent magnets b and 7. The operating point of each of the magnetic diodes 10 and 11 is at the same time on the linear part of the current-voltage characteristic, and the output voltage (Us, n (,) of the differential measurement circuit has a zero value.

При по влении индукции, создаваемой контролируемым током во входной обмотке.3, т.е. при воздействии на магнитодиоды 10 и 11 одного и того же магнитного пол , сопротивление одного магнитодиода возрастает, а другого уменьшаетс в соответстви с област ми их работы, выбранными по вольт-амперным характеристикам. В результате на точках соединени резисторов 12 и 13 с магнитодиодамиWhen induction is created by controlled current in the input winding, 3 i.e. when exposed to the magnetodiodes 10 and 11 of the same magnetic field, the resistance of one magnetodiode increases, and the other decreases in accordance with the areas of their work chosen according to the current-voltage characteristics. As a result, at the connection points of resistors 12 and 13 with magnetodiodes

10 и 11 по вл етс разность потенциалов определенной пол рности, фиксируема усилителем 14. При изменении направлени магнитного пол на противоположное картина изменени сопротивлений магнитодиода 10 и 11 будет обратна и разность потенциалов, фиксируема усилителем 14, сменит пол рность. Характер результирующей зависимости выходного напр жени 10 and 11, the potential difference of a certain polarity is detected by the amplifier 14. When the direction of the magnetic field is reversed to the opposite pattern of changes in the resistances of the magnetic diode 10 and 11, the potential difference detected by the amplifier 14 will change polarity. The nature of the resulting dependence of the output voltage

устройства Vgy от индукции В, создаваемой контролируемым током, имеет вид, показанный на фиг. 3. Дл уменьшени вли ни гистерезиса на точность измерени магнитопровод датчика тока выполн етс из магнитом гкого материала, например железа. Дл исключени замыкани рабочего потока в магнитопроводе через посто нные магниты б и 7 и возможного снижени точности измерени последние выполн ютс из керамического материала - магнитодиэлектрика.the Vgy device from induction B generated by the controlled current has the form shown in FIG. 3. To reduce the effect of hysteresis on the measurement accuracy, the magnetic circuit of the current sensor is made of a magnetically soft material, such as iron. To eliminate the closure of the working flow in the magnetic circuit through the permanent magnets b and 7 and the possible reduction in measurement accuracy, the latter are made of a ceramic material, a magnetodielectric.

Claims

1. USSR author's certificate number 228779, cl. G 01 R 19/00, 1964.

2. The patent of Germany No. 1243726, cl. 21 a 18/02, 1965.

eleven