Устройство для измерения тока

.8)частотныйширокополосныхе свыше 100 А. -1976, 9 8,с, 69 в В.А.Выширокопоока дляцепях.86, У 1. отные ампертрансформая в высокотельная техвед осными змерен етры орам зм ьтных ка,ЬЭ 3.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕП(56) Шведов В.А.Высотрансформатор тока дамперметров в диапазИзмерительная техник 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА 57) Изобретение относится к электроехнике и предназначено для измереия токов высокой частоты, Цель изобетения - расширение частотного диаазона измерений и повышение точноси измерений путем улучшения согласоания работы устройства с линией в ироком диапазоне частот. В корпусе устройства размещена изоляционная тулка 3, в центральном отверстии коорой помещен стержень 4, выполняюий роль первичной обмотки трансорматора, В средней части стержня меется утолщенный участок 5 с выолненной в нем кольцевой проточкой6. В кольцевом пазувтулки 3 помещена вторичная обмотка 8 первого трансформатора, выводы 9 и 1.0 которой соединены с корпусом 1. Функции5 первичной обмотки второго трансформатора выполняет пара выводов 1 О, магнитно связанных с вторичной обмоткой 12, Благодаря кольцевой проточке Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения токов высокой частоты в широком диапазоне,Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерений и повышение точности измерений путем улучшения согласования работы устройства 20с линией в широком диапазоне частот.На фиг, 1 представлено устройстводля измерения тока, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.Устройство для измерения тока содержит корпус 1 и крышку 2. В корпусе 1 размещена изоляционная втулка 3,в центральном отверстии которой помещен стержень 4, выполняющий рольпервичной обмотки первого трансформатора, в средней части которого имеется утолщенный участок 5 с выполнен-ной в нем кольцевой проточкой б, Вкольцевом пазу 7 втулки 3 помещенавторичная обмотка 8 первого трансформатора, выводы 9 и 10 которой соединены с корпусом 1. Число витков вторичной обмотки 8 первого трансформатора выбирают из условия протеканияпо ней наведенного тока, не превышающего 1-2 А, а также из условияоптимального расстояния между виткамидля обеспечения экранирующих свойствкатушки. Укаэанная обмотка разбитана две секции с равным числом витков,причем направления намотки в секцияхпротивоположны, Одна пара выводов 9этих секций соединена с корпусом 1,тогда как другая пара выводов 10объединена между собой.50В нижней части корпуса 1 и крышки2 выполнены полости, образующие в собранном устройстве камеру 11, в которой размещена вторичная обмотка 12второго трансформатора, функции пер 55вичной обмотки которого выполняет пара выводов 10, через проходное окновторого трансформатора соединяющаясяс корпусом 1. 6 осуществляется согласование центрального проводника с экранирующейобмоткой первого трансформатора. Приэтом в линии не возникает скачковволнового сопротивления и соответственно отражений высокочастотногосигнала. 2 ил. Вторичная обмотка 12 второго трансформатора выполнена аналогично вторич-ной обмотке 8 первого трансформатораи ее обе пары выводов 13 подключенык преобразующему элементу выходногосигнала 14,На обоих концах стержня 4 выполнены гнезда 15 и 16 для подключения кизмеряемой линии, На кольцевую проточку 6 надета кольцевая прокладка 17,состоящая из двух одинаковых частейдля удобства установки ее на кольцевую проточку б,Устройство для измерения тока работает следующим образом.По первичной обмотке 4, представляющей собой центральную жилу коаксиальной линии, протекает ток, измеряемый устройством, который наводитток во вторичной обмотке 8 первоготрансформатора. Один из выводов 10первого трансформатора пропущен через проходное окно второго трансформатора, и ток, протекающий по вторичной обмотке 8 первого трансформатораи вызывающий наведенный ток во вторичной обмотке 12 второго трансформатора, измеряется преобразующим элементом 14.Устройство для измерения токавыполнено в виде отрезка коаксиальной линии. Расстояние от центральнойжилы до экрана выдержано из условиясогласования по формуле где Еволновое сопротивление линии,0 - диаметр экрана;- диаметр центральной жилы;Й - диэлектрическая проницаемость,Поскольку обе секции вторичной обмотки первого трансформатора замкнуты на корпус 1, становится возможнымиспользовать ее экраннрующие свойства, 5 15 Вторичная обмотка выполняет функцию экрана и согласуется с центральной жилой по той же формуле, что приводит к тому, что вторичная обмотка не шунтирует нагрузку, в результате точность измерений повышаетсяДля улучшения согласования в центральной жиле выполнена кольцевая проточка в плоскости тороидальной катушки. Оптимальные результаты достигаются при длине проточки, большей или равной высоте тороидального магнитопровода. В качестве материала для магнитопровода и заполнителя коаксиальной линии принят диэлектрик с небольшой диэлектрической проницаемостью (; = 23).Кольцевая проточка, выполненная в утолщенной части центрального проводника, согласует его с экранирующей обмоткой первого трансформатора.Остальная часть .утолщения согласована с внешним экраном, являющимся общим экраном устройства. Волновое сопротивление остается постоянным для всех ступенчатых изменений диаметра центрального проводника, в результате чего в линии не возникает скачков волнового сопротивления и отражений высокочастотного сигнала. Формула изобретенияУстройство для измерения тока,содержащее преобразующий элемент вы 13532ходного сигнала, корпус, внутри которого расположены два каскадно соединенных трансформатора тока, каждыйиз которых выполнен на тороидальных5магнитопроводах с первичной и вторичной обмотками, причем первичнаяобмотка первого трансформатора токавыполнена в виде центрального стержня,а его вторичная обмотка выполненав виде встречно включенных двух идентичных секций, одна пара выводов которых непосредственно соединена скорпусом, а другая диаметрально расположенная пара выводов соединена скорпусом через проходное окно второго трансформатора тока, образуя темсамым первичную обмотку второго трансформатора тока, вторичная обмотка ко 20 торого расположена на магнитопроводеи подключена к преобразующему элементу выходного сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеренийи повышения точности измерений путемулучшения согласования работы устройства с линией в широком диапазоне частот, центральный стержень первичнойобмотки первого трансформатора содержит утолщенный участок с согласующейкольцевой проточкой, причем указанный утолщенный участок расположенв плоскости тороидальной катушки вторичной обмотки первого трансформатора тока,35