Измерительный преобразователь тока

(19) 111 4 С 01 К 19/О Г 1 АНИЕ ИЗ ЕНИ У(54) ИЗМЕ ТОКА (57) Изо зовано в томатике ние дина вости и етение может быть ольи ав змерительнои технЦель изобретенияической точности,ижение потребляем повышетойчиельногочником и ведение дополн матора 5 с сер материала, что матора 1, позв ь обратной свя В нее входят п ности. трансф и у основного ляет осущести по сигналу следовательно обмотки 4 и того же трансфор вить цеп ошибки, соединен 6 и усил ные идентичные итель 9. 1 ил. Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина(56) Лавров Г.Н., Тарасов В.П. Устрой-. ство гальванического разделения измерительных цепей переменного тока. - Электричество, 1983, В 11, с.66-68,Гусев В.Г. Трансформаторные цепи в измерительной технике. - Измерительная техника, 1975, В 1, с.73-74. ИТЕЛЬНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ(8) Изобретение относится к устройстпам измерительной техники, предназначено для преобразования переменноготока в ток с гальваническим разделением контролируемой и измерительной;цепей и может быть использовано в измерительной технике и автоматике,Цель изобретения - повышение динамической точности, повышение устойчивости и снижение потребляемой,мощностиНа чертеже представлена схемапреобразователя тока,Преобразователь содержит первый 15трансформатор 1 с намотанными на егосердечнике тремя обмотками 2-4, второй трансформатор 5 с двумя обмотками 6 и 7; резистор 8 нагрузки и операционный усилитель 9. 20Преоб разуемый ток 1 поступ аетв первичную обмотку 2 трансформатора 1. Конец обмотки 4 трансформатора 1 соединен с началом обмотки 6трансформатора 5, другой вывод которой подключен к общей шине, началоже обмотки 4 подключено к инвертирую,щему входу операционного усилителя 9,выход которого подключен к началу обмотки 7 трансформатора 5, а неинвертирующий вход - к общей шине Конецобмотки 7 трансформатора 5 подключенк резистору 8 нагрузки, куда подклю,чено и начало обмотки 3 трансформатора 1, другие же выводь 1 обмотки 3и резистора 8 нагрузки подключены к .общей шине,Преобразователь работает следующим образом.40Для упрощения полагаем характеристики операционного усилителя 9 близкими к идеальным, что соответствует параметрам современных промьппленныхусилителей.45 Из закона полного тока для сердечника трансформатора 1 следует,что1,И, - 1 Р, + 1 Р, + Н,1(1) числа витков обмоток2-4 соответственно,напряженность магнитного поля в сердечникетрансформатора 155средняя длина магнитнойсиловой линии сердеч.ника трансформатора 1,Так как входной ток операционного усилителя 9 весьма мал (1 = 0), то иэ (1) следует, что1 -- (2)1 в.11 Н 1У 11Ввиду того, что напряжение между дифференциальными входами усилителя 9 близко к нулю, напряжения, наведенные в обмотке 4 трансформатора 1 и в обмотке 6 трансформатора 5, равны. Таким образом11 8 - = М 685(3)ав, ав4 а 6 аг,где У, Ъ 6 - числа витков обмоток 4и 6 соответственно,Я, В - сечения магнитопроводовтрансформаторов 1 и 5соответственно,В В - индукции в сердечникахтрансформаторов 1 и 5соответственно.Полагая, что материалы сердечников трансформаторов 1 и 5 одинаковы,а также то, что соблюдается равенство: Н,(с) - Н,(е) .Определим ток 1, поступающий на резистор 8 нагрузки. Согласно закона полного тока для сердечника трансформатора 5 получаем1 У 6 - 1 11 + Н 1 . = О,7) числа витков обмоток 6 и 7 соответственно, напряженность магнитного поля в сердечнике трансформатора 5;средняя длина магнитной силовой линии сердечника трансформатора 5.сделанных предположе14499154аэователя опре- ф о р м у л а и з о б р е т е н и я17 и 1 Выходной ток преобр 1 деляется суммой токовИэмерительныи преобразователь тока, содержащий трансформатор, на 5 сердечнике которого намотаны первичная и две вторичные обмотки, резистор нагрузки и операционный усилитель, к входу которого подключенапервая вторичная обмотка, о т л и - 1 Оч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения динамической точности,устойчивости и снижения потребляемой мощности, введен второй трансформатор с двумя обмотками, сердечник которого сделан иэ того же материала что и сердечник первоготрансформатора, причем первый выводпервой обмотки второго трансформатора соединен с вторым выводом первой вторичной обмотки первого трансформатора, второй вывод которойподключен к первому входу операционного усилителя, второй вывод первой 25обмотки второго трансформатора соединен с общей шиной и с другим входом операционного усилителя, а вторая обмотка второго трансформатораодним выводом подключена к выходуоперационного усилителя, а другим 30выводом - к общим выводам резистора нагрузки и второй вторичной обмотки первого трансформатора, вторыевыводы которых подключены к общейшине. Тьых 17 + 1 з (9)ие (9) значенияиз (2) и (Я) Подставив в выраженсоответствующих токовполучаем 1 --- +1 е,Ю Н 1 Ну 15, (10) Из выражения (1 О) при идентичности магнитных характеристик магнитопроводов и выполнении (6), а также условия11 151 з 1 г (11) погрешность преобразования тока отсутствует и11 з Как следует из выражения (12), величина выходного тока преобразователя пропорциональна входному току 1и не зависит от характеристик магнитного сердечника трансформаторов 1 и 5, что позволяет использовать трансформаторы с магнитопроводом из дешевого и технологичного феррита, причем сердечник трансформатора 5 выражения (4), (11)1 может быть значительно меньше сердечника трансформатора 1, еслиИ с У , а 6 4 Составитель А. ЦыпляковРедактор Е. Папп Техред М,Дидык Корректор О. Кравцова Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6963/45 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5