Устройство для определения величины и полярности постоянного тока

(19) (11) ЕТ СССРОТНРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ТЕПЬСТВУ(56) 1,Андреев Ю,А. Абрамзон ГПреобразователи тока для измербеэ разрыва цепи, Л Энерги1979, с. 105-109, рис. 4-1.2.Авторское свидетельствоМ 789768, кл. С 01 В 19/00,0709. 72 (прототип) .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЕЛИЧИНЫ И ПОЛЯРНОСТИ ПОСТТОКА содержащее астатнчеснитный элемент и регистрирблок, отличающеечто,. с целью повышения чувности линейности характери 48.В.енийФ СССР ентом тичес- еркаль- источ- фотоПРЕДЕЛЕНИ ОЯННОГО кий магующийс ятем, ствитель стики и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМУ С(51) О 0 1 В 1 9 / 0 0 расширения функциональных во тей, в него дополнительно вв барабан, .внутри которого раз укаэанный астатический магии элемент, фотодатчики, вставл в боковые стороны барабана, покрытый изнутри светопоглощ веществом, источник световой гии и фотоприемник, располож на противоположных концах ко и индикаторный блок, причем с астатическим магнитным эле размещен внутри корпуса, ас кий магнитный элемент имеет ную поверхность, обращенную нику световой энергии, выход датчиков связаны с индикатор блоком, а выход фотоприемник динен с регистрирующим блоко эможнос едены мещен тныйенные корпус, ающимэнеренные рпуса, барабанИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения постоянноготока.Известно устройство для бесконтактного измерения постоянного тока,содержащее магнитопровод, охватывающий пронодник с измеряемым током,и подвижный сердечник иэ магнитомягкого материала, укрепленный навращающейся оси, расположенной взазоре магнитопровода 1К недостаткам данного устройстваотносится то, что знак угла отклонения измерительного механизма независит от полярности измеряемоготока, а также нелинейность шкалы иневысокая чувствительность, Крометого, для выполнения измерения необходим охват проводника с измеряемым током, что снижает область применения устройства,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения постоянного тока, содержащее астатическиймагнитный элемент, который расположен в зазоре реактивного элемента,колебательного контура подупроводниконого генератора, причем генератор с колебательным контуром размещен в выносном зонде-щупе, а выходгенератора подключен к регистрирующему блоку, выполненному в видеизмерителя частоты 12) Астатический магнитный элемент может быть расположен в зазоре сердечника катушки индуктивности или между пластинами конденсатора колебательного контура генератора. При этом н случае использования в устройстве подвижного сердечника катуш ки индуктивности возникают трудности с балансировкой сердечника, а вследствие его инерционности устройство имеет низкую чувствительность,Если астатический магнитный зле мент располагают между обкладками конденсатора, точность и линейность измерения снижаются эа счет притягивания разноименных заряженных поверх ностей астатического магнитного элемесута и обкладок конденсатора. Вобьих случаях частота генераторанелинейно зависит от величины тока:н устройстве с подвижным сердечником - эа счет нелинейности зависимости положения сердечника в зазоре и индуктивности катушки, а в устройстве с подвижной обкладкой конденсатора - из-за нелинейности зависимости между углом поворота астатического магнитного элемента и. величинойемкости конденсатора. Кроме того,обе разновидности устройства непозволяют определять полярность иэ 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 меряемого тока, что снижает функциональные воэможности устройства.Цель изобретения - повышениечувствительности линейности характеристики и расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для определения величины и полярности постоянного тока, содержащее астатическиймагнитный элемент и регистрирующийблок, дополнительно введены барабан,внутри которого размещен указанныйастатический магнитный элемент, фотодатчики, вставленные в боковыестороны барабана, корпус, покрытыйизнутри светопоглощающим веществом,источник световой энергии и фотоприемник, расположенные на протиноположных концах корпуса, и индикаторный блок, причем барабан с астатическим магнитным элементом размещен внутри корпуса, астатическиймагнитный элемент имеет зеркальнуюповерхность, обращенную к источникуснетовой энергии, выходы фотодатчикон связаны с индикаторным блоком,а выход фотоприемника соединен срегистрирующим блоком,На чертеже схематично изображенопредлагаемое устройство,Устройство содержит корпус 1,выполненный из изоляционного матери.ала и покрытый изнутри светопоглощающим веществом, астатический магнитный элемент 2, выполненный ввиде пластин, два фотодатчика 3,источника 4 световой энергии, фотоприемник 5, представляющий собойполонину цилиндра с высотойравнойвысоте корпуса 1 устройства и диаметром,у)равнымдлине астатического магнитногоэлемента 2, повернутую вогнутой стороной внутрь корпуса 1, барабан 6,не препятствующий свободному вращению пластин астатического магнитного элемента 2, спиральную пружину 7,удерживающую элемент 2 н перпендикулярном относительно оси устройстваположении, индикаторный блок 8 ирегистрирующий блок 9,Астатический магнитный элемент 2имеет зеркальную поверхность со стороны, обращенной к источнику светоной энергии,Устройство работает следующимобразом.Корпус 1 располагают непосредственно на проводнике с измеряемымтоком так, чтобы оси проводника иустройства были перпендикулярны(не показано). При появлении токав проводнике на астатический магнитный элемент 2 начинает действоватьпара сил, поворачивающая его вокругоси на угол, пропорциональный неличи.не тока, протекающего по проводнику,1064215 5=И Ь ф,площадь освещения фотоприемника 5;соответственно длинаи угол поворота астатического магнитного элемента 2; где 5. Составитель С.ВейскийТехред Т.Хаточка Корректор Г .Решетник Редактор А.Лежнина Заказ 10516/46 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений иоткрытий113035, Москва, З, Раушская наб д.4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 причем элемент 2 поворачивается в одну из сторон в зависимости от направления тока в проводнике, При повороте его зеркальная поверхность отбрасывает часть светового потока источника 4 световой энергии на один из фотодатчиков 3. По сигналу с определенного фотодатчика 3 индикаторный блок 8 показывает полярность измеряемого тока.В зависимости от величины тока астатический магнитный элемент 2 поворачивается на определенный угол, пропуская световой поток на фотоприемник 5, Сигнал, снимаемый с фотоприемника 5, пропорционален площади освещения фотоприемника 5, которая линейно зависит от угла поворота астатического магнитного элемента 2 и определяется выражением Н - высота корпуса 1 устройства,Фотоприемник 5 соединен с регистрирующим блоком 9, в котором выходной сигнал фотоприемника 5, пропорциональный измеряемому току, преобразуется к виду, удобному для отсчетаа,Регулировку диапазона измерениятока осуществляют с помощью закрут 10 ки и изменения жесткости спиральнойпружины 7, которая при отсутствиитока в проводнике удерживает пластину астатического магнитного элемента 2 перпендикулярно оси корпу 15 са 1 и параллельно оси проводникас измеряемым током.Таким образом, введение корпуса,барабана, зеркальной поверхностиастатического магнитного элемента,фотодатчиков, источника световойэнергии,.фотоприемника и индикаторного блока позволяет повысть "чувствительность, улучшить линейностьвыходной характеристики устройства25 и расширить его функциональные возможности за счет дополнительногоопределения полярности измеряемогопостоянного тока.