SU938171A1 - Датчик тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерениям электрических и магнитных величин и может быть использовано в преобразо-. вателях с защитой от перегрузок и короткого замыкания.

Известен датчик тока, в котором первичная обмотка токового трансформатора включена в цепь измеряемого тока, а вторичная нагружена на резне·* тор, напряжение на котором сравни- ю вается с напряжением опорного элемента, а разница подается на усилитель [1J.

Однако в известном датчике тока _|5 трансформатор постоянно.находится под напряжением, вследствие чего указанный трансформатор тока имеет относительно большие размеры и вес.

Известен датчик тока, содержащий 20 трансформатор тока, одна из обмоток которого включена в цепь измеряемого тока, а другая подключена к источнику тока [ 2J.

Однако выходной сигнал в данном датчике тока имеет недостаточную мощность.

Цель изобретения - увеличение выходной мощности датчика тока.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик тока, содержащий трансформатор тока, одна из обмоток которого включена в цепь измеряемого тока, а другая подключена к источнику тока, дополнительно введен управляемый ключевой элемент и дополнительные обмотки на трансформаторе тока, причем одна из дополнительных обмоток включена в цепь источника питания последовательно с управляемым ключевым элементом, другая дополнительная обмотка включена в входную цепь управляемого ключевого элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема датчика тока.

938171 4

Датчик содержит трансформатор 1 тока с обмотками 2 и 3 и дополнительными обмотками 4 и 5» управляемый ключевой элемент, например,на транзисторе 6, источник 7 питания, источ- 5 ник тока, состоящий из резисторов 8,9 и 10 и стабилитрона 11, подключенных к источнику 7, резистор 12, выходную обмотку 13 трансформатора тока. 10

Работает датчик следующим образом.

При работе датчика тока в режиме, когда измеряемый ток З_вх меньше уровня срабатывания, ампер-витки в 15 обмотке з превышают ампер-витки в обмотке 2-3_dx W^Oonop (W₂, W₃ · число витков соответственно обмоток 2 и 3» Зопор“ ток, создаваемый источником тока)сердечник токового транс-20 форматора 1 намагничен током Э_Спор> напряжение на обмотках токового трансформатора равно нулю.

При увеличении тока до величины 3_ev » на обмотках токовог 25 «а го трансформатора появляется напряжение, которое открывает транзистор 6, Через транзистор 6 напряжение подается на обмотку 4. Далее начинается действие положительной об- ³⁰ ратной связи (обмотка 5), причем трназистор 6 открыт в течение времени перемагничивания токового транс- ¹ форматора.

С обмотки 13 (так же как и с лю- ⁵⁵ бой другой обмотки токового трансформатора) можно снимать большую мощность, так как транзистор 6 открывается положительной обратной связью, а не разницей приведенных токов ⁴⁰

3θ_χ и З_опор , т.е. в предлагаемом датчике отпадает необходимость в допол нительном усилителе мощности, как в известных датчиках тока.

В общем случае допустима установка дополнительно балластного, резистора в цепь обмотки 4,.подключение выходной нагрузки не только к обмртке 13, но и последовательно или параллельно с транзистором и любым другим обрааом, не исключающим существо предложения, использование в качестве ключевых элементов транзисторов любого вида проводимости, тиристоров с устройством его выключения, например, с использованием конденсатора, операционного усилителя и т.д.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерени  электрических и магнитных величин и быть использовано в преобразовател х с защитой от перегрузок и ко роткого замыкани . Известен датчик тока, в котором первична  обмотка токового трансформатора включена в цепь измер емого тока, а вторична  нагружена на резис тор, напр жение на котором сравниваетс  с напр жением опорного элемента , а разница подаетс  на усилитель 1.Однако в известном датчике тока трансформатор посто нно.находитс  по напр жением, вследствие чего указанный трансформатор тока имеет относительно большие размеры и вес. Известен датчик тока, содержащий трансформатор тока, одна из обмоток которого включена в цепь измер емого тока, а друга  подключена к источнику тока f 2J. Однако выходной сигнал в данном датчике тока имеет недостаточную мощность. Цель изобретени  - увеличение выходной мощности датчика тока. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчик тока, содержащий трансформатор тока, одна из обмоток которого включена в цепь измер емого тока, а друга  подключена к источнику тока, дополнительно введен управл емый ключевой элемент и дополнительные обмотки на трансформаторе тока, причем одна из дополнительных обмоток включена в цепь источника питани  последовательно с управл емым ключевым элементом, друга  дополнительна  обмотка включена в входную цепь управл емого ключевого элемента. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема датчика тока. 3 Датчик содержит трансформатор тока с обмотками 2 и 3 и дополнитель ными обмотками « и 5t управл емый ключевой элемент, например,на транзисторе 6, источник 7 питани , источ ник тока, состо щий из резисторов 8,9 и 10 и стабилитрона 11, подклю-г чайных к источнику 7, резистор 12, выходную обмотку 13 трансформатора тока. Работает датчик следующим образом . При работе датчика тока в режиме, когда измер емый ток 3g меньше уровн  срабатывани , ампер-витки в обмотке 3 превышают ампер-витки в обмотке 2-Зй W Oonop W (W, W, число витков соответственно обмоток 2 м 3 J ЗОПОР ток, создаваемый источ ником тока), сердечник токового тран форматора 1 намагничен током опор напр жение на обмотках токового трансформатора равно нулю. При увеличении тока Jg до величи ны DOV Р на обмотках токово РЛ W го трансформатора по вл етс  напр жение , которое открывает транзистор 6, Через транзистор 6 напр жение подаетс  на обмотку k. Далее начинаетс  действие положительной обратной св зи (обмотка 5) причем трназистор 6 открыт в течение времени перемагничивани  токового трансформатора . С обмотки 13 (так же как и с любой другой обмотай токового трансформатора ) можно снимать большую мощность, так как транзистор 6 откры ваето  положительной обратной св зью а не разницей приведенных токов . опор т.е. в предлагаемом датчике отпадает необходимость в допол1 нительном усилителе мощности, как 9381714 В известных датчиках тока. 8 общем случае допустима установка дополнительно балластного, резистора вцепь обмотки 4,.подключение выходной нагрузки не только к обмотке 13, но и последовательно или параллельно с транзистором и любым другим образом , не исключающим существо предложени , использование в качестве ключевых элементов транзисторов любого вида проводимости, тиристоров с устройством его выключени , например , с использованием конденсатора, операционного усилител  и т.д. Формула изобретени  Датчик тока, содержащий трансформатор тока, одна из обмоток которого включена в цепь измер емого тока, а друга  подключена к источнику тока, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выходной мощности датчика, введен управл емый ключевой элемент и дополнительные обмотки на трансформаторе тока, причем одна из дополнительных обмоток включена г цепь источника питани  последов.ательно с управл емым ключевым элементом , друга  дополнительна  обмотка включена в входную цепь управл емого ключевого элемента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Моин B.C., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи , М., Энерги , 1972, с. 426, рис.11-3.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по. за вке № 2769396, кл. Н 02 Н 7/12, 1979 (прототип)