Claims (2)
I Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при реализации бесконтактного контрол посто нных токов значительной величины. Известен способ измерени больших токов, предусматривающий концентрацию магнитного пол с помощью магнитопррвода ,охватывающего проводник с контролируемым током, (|)иксацию тангенциальной составл ющей напр женности маг нитного пол в одном или нескольких зазорах магнитопровода и определение по зафиксированным значени м танге.нциальной составл ющей контурного магнитного потенциала (интеграла напр женности магнитного пол ), отображающего величину контролируемого тока 0 Известный способ не требует исполь зовани большого количества измерительных преобразователей, однако характеризуетс низкой точностью измерени вследствие возможного насыщени магнитопровода при широком динамическом диапазоне контролируемого тока. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс способ измерени больших токов , заключающийс в одновременной фиксации тангенциальной составл кмдей напр женности магнитного пол в п-точках замкнутого контура, охватывающего токопровод с контролируемым током , и определении по зафиксированным значени м тангенциальной составл ющей контурного магнитного потенциала 2. При практической реализации указанного способа количество точек (JwKсации тангенциальнойсоставл ющей магнитного пол не может быть выбрано значительным, поскольку в данном случае увеличение точек фиксации сопр жено с существенным ростом количества измерительной аппаратуры. В св зи с этим достоверное определение интеграла напр женности магнитного пол вл етс затруднительным, что обусловливает заметные погрешности в результатах измерени . Цель изобретени - повышение точности измерени больших токов при ми нимально необходимом количестве измерительной аппаратуры. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени больших токов, основанному на фиксации тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол в п-точках замкнутого контура, охватывающего токопровод. с контролируемым током и определений по зафиксированным значени м тангенциальной составл ющей контурного магнитного потенциала п-точечную фиксацию тангенциальной составл ющей напр женности магнитног пол осуществл ют последовательно во времени и одновременно с фиксацией напр женности магнитного пол в (п+1)-и. неизменной точке пространства , а контурный магнитный потенциал определ ют с учетом относительных пр ращений тангенциальной составл ющей за врем перехода от точки к точке, которые оценивают по соответствующим приращени м нап. женности магнитного пол в (п+1)-й точке пространства. В случае измерени посто нного тока стабильной амплитуды высока точность может быть достигнута при использовании одного измерител тангенциальной составл ющей напр женнос ти магнитного пол , перемещаемого по замкнутому контуру Ju , и арифметического блока, производ щего операцию суммировани з.афиксированных зна чений. Нетрудно убедитьс , что при 11 -V 00 результат суммировани отобра жает контролируемый ток Г11„. f.ceou: ; -i, k ф Н„ „(,-) & j, где По посто нный коэффициент; ц(() - функци , учитывающа распределение тангенциальной соста л ющей напр женности магнитного пол в точках, расположенных по замкнутому конту РУ J- 1 - элементарный отрезок контура cL . Однако, серьезным преп тствием дл практического применени подобного режима проведени измерений вл етс требование в отношении обеспечени ВЫСОКОЙ стабильности контролируемого тока в процессе измерени , которое в практике измерени больших токов не может быть обеспечено. Это требование снимаетс при использовании предл.оженного способа-за счет проведени двух групп совместных измерений. Одна группа измерений осуществл етс последовательно во времени и в различных точках замкнутого контура. Друга же группа измерений проводитс одновременно (синхронно) с первой группой измерений, но в одной (неизменной) точке прострарстоа. Это позвол ет скомпенсировать погрешность , котора могла бы иметь место за счет нестабильности контролируемого На чертеже показано устройство дл реализации предлагаемого способа. Устройство состоит из токопровода 1 произвольного профил и охватываю (цей токопровод замкнутой направл ю1цей 2. Измеритель 3 тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол передвигаетс по направл ющей 2 при помощи каретки 4, фиксируемой на врем измерени в реперных точках,нанесенных на равных рассто ни х одна относительно другой. На каретке k размещаетс блок 6 синхронизации измерител 3 и неподвижно закрепленного измерител 7 напр женности магнитного пол . Измеритель 3 подключен к сигнальному входу преобразовател 8 аналог - число импульсов. Выход измерител 7 подсоединен ко входу управлени коэффициентом преобразовани преобразовател 8. На выходе преобразовател 8 установлен суммирующий счетчик 9 импульсов , поступающих с преобразовател 8 за врем обхода измерителем 3 всех реперных точек 5 направл ющей 2. К выходу счетчика 9 подключен регистрирующий прибор 10. Стационарный (подлежащий калибровке и поверке) измеритель 11 тока представлен группой выносных первичных преобразователей 12 и 13 напр женности магнитного пол , выходы которых подключены посредством преобразовател 1 к регистрирующему прибору 15. Измеритель 11 во врем поверки также синхронизируетс посредством блока 6 синхронизации. В исходный момент времени t при нахождении магнитного пол в положении , совпадающем с одной (исходной) еперной точкой, осуществл етс первое измерение тангенциальной составл ющей . Одновременно (за счет синхронизации , осуществл емо блоком 6) фиксируетс уровень выходного сигнала v;in rx. с: 1 jrjj4-/ocinD DDiAVJ nL/i w k-ni гтало измерител 7, дл которого нормируетс УАЛ ГПГЬМ П аГ ЭПЭ1Л 1 l/ I/.I OtJftrkljlH коэффициент передачи К - К«5, измерительного тракта (измеритель 3 - преобразователь 8) , и регистрируютс показани повер емого стационарного измерител 11. Пусть Контролируемый ток J вл етс функцией времени в соответствии с выражением Л (t). . Тогда дл количества N импульсов, поступивших с выхода преобразовател 8 на счетчик 9 в момент времени t, справедливо соотношение N, КоН„- з(1,) « „(. Далее измеритель 3 с помощью механизма перемещени каретки передвига етс вдоль направл ющей 2 до совпадени со второй реперной точкой. В. этом положении производитс второе измере .ние тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол . Количество N импульсов, поступающих в данный момент времени с выхода преобразовате л 8 на вход счетчика 9 соответствует Ы „КбУ tj (t)) ,, f ) i3 - 2J ul-Ll) . г - fc в этом выражении член K0V7fji,t4)/ (t2,) отражает тот факт, что коэффициент передачи преобразовател 8 измен етс пропорционально отношению выходного напр жени V- измерител 7 в первоначальный момент времени t k выходному напр жению преобразовател V7 в момент времени t. Затем аналогичные измерени провод тс во всех остальных реперных точках направл ющей I The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the implementation of non-contact control of direct currents of considerable magnitude. The known method of measuring large currents involves the concentration of a magnetic field using a magnetic conductor encompassing a current-controlled conductor, (|) extracting the tangential component of the magnetic field strength in one or several gaps of the magnetic circuit and determining the fixed tangential component of the contour the magnetic potential (integral of the magnetic field strength), which reflects the value of the monitored current 0 The known method does not require the use of a large number of Twa transmitters, but has a low measurement accuracy due to the possible saturation of the magnetic circuit with a wide dynamic range of current controlled. The closest technical solution to the present invention is a method for measuring large currents, which consists in simultaneously fixing the tangential component of the magnetic field intensity at the n-points of a closed loop covering the current-carrying wire with a controlled current, and determining the fixed magnetic potential of the tangential component 2. In the practical implementation of this method, the number of points (Jw Ks of the tangential component of the magnetic field cannot be chosen Ano is significant because in this case an increase in fixation points is associated with a significant increase in the number of measuring instruments. Therefore, a reliable determination of the magnetic field intensity integral is difficult, which causes noticeable errors in the measurement results. current with the minimum necessary amount of instrumentation. The goal is achieved by the fact that according to the method of measuring large currents based on fixing the tangential component of the magnetic field strength at the n-points of the closed loop covering the conductors. With a controlled current and determinations based on fixed values of the tangential component of the contour magnetic potential, the n-point fixation of the tangential component of the magnetic field strength is carried out sequentially in time and simultaneously with the magnetic field fixed in (n + 1) -i. the constant point of space, and the contour magnetic potential are determined taking into account the relative turns of the tangential component during the transition from point to point, which is estimated by the corresponding increments nap. the magnetic field at the (n + 1) -th point of space. In the case of measuring a constant current with a stable amplitude, high accuracy can be achieved by using one meter of the tangential component of the magnetic field strength, moving along a closed circuit Ju, and an arithmetic unit that performs the summation operation of the fixed values. It is easy to see that with 11 -V 00 the result of summation displays the controlled current G11 ". f.ceou:; -i, k f H „„ (, -) & j, where Permanent coefficient; n (() is a function that takes into account the distribution of the tangential component of the magnetic field strength at points located on the closed loop of the switchgear J-1 - an elementary segment of the loop cL. However, a serious obstacle to the practical application of this mode of measurement is the requirement in relation to the provision of HIGH stability of the controlled current in the measurement process, which cannot be met in the practice of measuring large currents. This requirement is removed when using the proposed method due to keeping two groups of joint measurements. One group of measurements is carried out successively in time and at different points of the closed contour. Another group of measurements is carried out simultaneously (synchronously) with the first group of measurements, but at one (unchanged) point of prostrast. This allows to compensate for the error, which could occur due to the instability of the monitored The drawing shows a device for implementing the proposed method. The device consists of a conductor 1 of an arbitrary profile and encompass (the conductor is closed in a closed direction by section 2. Measuring device 3 of the tangential component of the magnetic field strength is moved along guide 2 by means of the carriage 4, which is fixed at equal points to the measurement time one relative to the other. On the carriage k there is located the synchronization unit 6 of the meter 3 and the fixed magnetic field strength meter 7 7. The meter 3 is connected to the signal input of the converter 8 tax - the number of pulses The output of the meter 7 is connected to the input of the control of the conversion ratio of the converter 8. At the output of the converter 8, there is a summing counter 9 pulses coming from the converter 8 during the bypass time of the meter 3 of all the reference points 5 of the guide 2. device 10. Stationary (to be calibrated and calibrated) current meter 11 is represented by a group of remote primary transducers 12 and 13 of the magnetic field strength, the outputs of which are connected The converter 1 is connected to the registering device 15. The meter 11 is also synchronized by means of the synchronization unit 6 during the calibration. At the initial moment of time t, when the magnetic field is in a position coinciding with one (initial) reference point, the first measurement of the tangential component is performed. At the same time (due to synchronization, carried out by block 6), the output signal level v; in rx is fixed. sec: 1 jrjj4- / ocinD DDiAVJ nL / iw k-ni gtal meter 7, for which the normalized power ratio of the GGPGM PGAG EPE1L 1 l / I / .I OtJftrkljlH transmission coefficient K - K 5 5 ), and the readings of the stationary stationary meter 11 are recorded. Let the Controlled current J be a function of time in accordance with the expression L (t). . Then for the number N of pulses received from the output of the converter 8 to the counter 9 at the moment of time t, the ratio N, KON "- 3 (1,)" "is valid. Next, the meter 3 moves the carriage along the guide 2 to coincide with the second reference point. In this position, the second measurement of the tangential component of the magnetic field is made. The number N of pulses arriving at a given time from the output of the transducer 8 to the input of the counter 9 corresponds to „" QbU tj (t)) ,, f) i3 - 2J ul-Ll). r - fc in this expression, the term K0V7fji, t4) / (t2,) reflects the fact that the transfer coefficient of converter 8 varies in proportion to the ratio of the output voltage V- meter 7 at the initial time tk to the output voltage of the converter V7 at time t . Then similar measurements are performed at all other reference points of the guide.
2. Количество Nj импульсов , поступающих на счетчик 9 в момент измерени тангенциальной .сос тавл ющей напр женности магнитного .пол в i реперной точке, может быть определено как Щ Ко-Н, f-,(t) ц(0 Дл суммарного количества N всех импульсов, фиксируемых счетчиком 9 за полный оборот каретки t, MOWHO выражение записать п п Hz 5 Ni |: KQ-Ho-f.,(t,r ) Ё Ho-fn(Ei) f {ti)aLE ЗоГу(Ь) 1 ..) Таким образом, показание регистрирующего прибор.а 10 оказываетс пропорциональным мгновенному значению измег р емого тока 3 в момент времени t. Предложенные .способ и устройство могут быть использованы в качестве образцового средства дл поверки и юстировки стационарных измерите.11ей больших токов. Сравнива показание регистрирующего прибора 15, зафиксированное в момент t{, с показанием регистрирующего прибора 10 можно вы вить погрешность стационарного измерител и скорректировать ее до минимального значени , например, за счет подстройки коэффициента передачи преобразовател k. Формула изобретени Способ измерени больших токов, основанный на фиксации тангенциальной составл ющей напр жени маг итного пол в п-точках замкнутого контура, охватывающего токопровод с контролируемым током, и определении по зафиксированным значени м тангенциальной составл ющей контурного магнитного потенциала, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, п-точечную фиксацию тангенциальной составл ющей напр женности магнитного пол осуществл ют последовательно во времени и одновременно с фиксацией . напр женности магнитного пол в (п+1)-й .неизменной точке пространства , а контурный магнитный потенциал определ ют с учетом относительных приращений тангенциальной составл ющей за врем перехода от точки к точке, которые оценивают по соответствующим приращени м напр женности магнитного пол в (п+1)-й точке пространства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 228779, кл. G 01 R 19/00, 196. 2, Авторское свидетельство СССР ff 7t753, кл. G 01 R 19/00, 1973.2. The number Nj of pulses arriving at the counter 9 at the time of measuring the tangential coaxial strength of the magnetic field at the i reference point can be defined as U Co-H, f -, (t) u (0 For the total number N of all pulses fixed by counter 9 for the complete revolution of the carriage t, MOWHO expression write n p Hz 5 Ni |: KQ-Ho-f., (t, r) E Ho-fn (Ei) f {ti) aLE ZoGu (b) 1 ..) Thus, the reading of the registering device. A 10 turns out to be proportional to the instantaneous value of the measured current 3 at time t. The proposed method and device can be used as an exemplary tool for checking and adjusting stationary measure 11th large currents. By comparing the reading of the registering device 15, recorded at time t {, with the reading of the registering device 10, it is possible to determine the error of the stationary meter and correct it to a minimum value, for example, by adjusting the transfer coefficient of the converter k. Claims The method of measuring large currents, based on fixing the tangential component of the magnetic field voltage at the n-points of a closed loop covering the current-carrying wire with a controlled current, and determining from fixed values of the tangential component of the contour magnetic potential, characterized in that In order to increase accuracy, the n-point fixation of the tangential component of the magnetic field strength is carried out sequentially in time and simultaneously with fixation. magnetic field strength at the (n + 1) th unchanged point of space, and the contour magnetic potential is determined with regard to the relative increments of the tangential component during the transition from point to point, which is estimated by the corresponding increments of the magnetic field strength in ( n + 1) -th point of space. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 228779, cl. G 01 R 19/00, 196. 2, USSR Copyright Certificate ff 7t753, cl. G 01 R 19/00, 1973.