Измерительный преобразователь

(51)5 6 01 Н 19/О 41Е ИЗОБРЕТЕН ПИ К АВТОР ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ о-техноложелого меЯ.В. Чупин 1 ЕМ Я.А БРАЗ змерителменено дл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторсгическое бюро автоматизации тяталлорежущего оборудования(57) Изобретение относится к иной технике и может быть при гальванически развязанного измерения постоянного и переменного тока, Цель изобретения - повышение точности измерения тока путем устранения высокочастотных установившихся автоколебаний. Устройство содержит датчик Холла 1, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода 2, на котором уложена вторичная обмотка 3, Введение дополнительной корректирующей обмотки 7, выполненной в виде витка, ох.-.атываю;цего часть плоцади воздушного зазора, позволяет устранить высокоч "то "ЫР автоколебания в замкнутом контуре регулирования, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено длягальванически развязанного измерения постоянного и переменного тока.Цель изобретения - повышение точности измерения тока путем устранениявысокочастотных установившихся автоколебаний.На фиг, 1 приведена электрическаяпринципиальная схема измерительногопреобразователя; на фиг. 2 - схема монтажадатчика Холла и выполнения корректирующей обмотки,В известное устройство для измерениятока, содержащее магнитопровод, на котором уложена вторичная обмотка, датчикХолла, расположенный в воздушном зазоремагнитопровода и подключенный первымвыводом к первому входу операционногоусилителя, выход которого подключен черезэмиттериый повторитель и вторичную обмотку к первому выводу масштабирующегорезистора; второй вывод которого эаземлен, дополнительно введена корректирующая обмотка, выполненная в виде витка,расположенного в воздушном зазоре магнитопроеода, первый вывод корректирующей обмотки подключен к второмувыходу датчика Холла, а.второй выводкорректирующей обмотки - к второмувходу операционного усилителя, причемплощадь, охватываемая витком, определяется по формуле3 (015-0,20) Т О щ,где 3 - площадь витка, мм;2,О - амплитуда автоколебаиий на выходе датчика тока, В;Т - период автоколебаний, возникающих е датчике тока при отсутствии корректирующей обмотки, мс,Измерительный преобразователь фиг. 1)содержит датчик Холла 1, расположенный ввоздушном зазоре магнитопровода 2, на котором уложена вторичная обмотка 3, Первый вывод датчика Холла 1 подключен кпервому входу операционного усилителя 4,выход которого через эмиттерный повторитель 5 и вторичную обмотку 3 подключен кпервому выводу масштабирующего резистора 6, второй вывод которого соединен собщей шиной. Второй вывод дат 1 ика Холла через корректирующую обмотку 7 подключен к второму входу операционногоусилителя 4. Причем полярность включения обмотки 7 выбрана такой, что ЭДСеопережает на 90 эл.град. ЭДС датчика Холла.Датчик Холла 1 и виток корректирующей обмотки 7 могут быть наклеены на общую подложку 8 (фиг, 2), которая затем устанавливается в воздушном зазоре маг 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нитопровода 2, причем е качестве витка может быть использован один иэ выводов датчика Холла, например, типа ПХЭ, Наличие нелинейности типа гистерезис в материале магнитопровода 2 и зоны нечувствительности в эмиттерном повторителе 5, а также сложность определения постоянных времени, обусловленных вихревыми токами в магнитопроводе и индуктивностью рассеяния.вторичной обмотки, не позволяют определить площадь витка корректирующей обмотки 7 методами линейной теории автоматического управления, Поэтому площадь витка определяется формулой (1). Параметры формулы (1) подобраны опытным путем из такого условия, что наводимая в витке ЭДС достаточна для подавления автоколебаний, но недостаточна для насыщения операционного усилителя 4 при наличии переменной составляющей в измеряемом токе. При уменьшении площади витка в замкнутом контуре регулирования возникают высокочастотные автоколебания. При увеличении площади витка ЭДС, наводимая е нем переменной составляющей измеряемого тока, вызывает насыщение операционного усилителя 4.Измерительный ппеобразователь работает следующим образом.Измеряемый тск, протекая го первичной обмотке 9, намагничивает магнитопровод 2. На выходе датчика Холла 1 появляется ЭДС Холла Ех, котооая через корректирующую обмотку 7 прикладывается к входам операционного усилителя 4. На выходах операционного усилителя 4 и эмиттерного повторителя 5 появляется напряжение О, Под действием этого напряжения по вторичной обмотке 3 и масштабирующему резистору 6 протекает ток 12, намагничиеающая сила которого направлена встречно иамагничивающей силе тока 11. Когда иамагничивающие силы этих оков равны, схема проходит в состояние равновесия, падение напряжения на масштабирующем резисторе 6 пропорционально измеряемому току 11. ЭДС ек, индуцированная в корректирующей обмотке 7, опережает на 90 эл,град, Е, датчика Холла; уменьшая суммарный фазовый сдвиг в замкнутом контуре регулирования, т.е. увеличивая запас устойчивости, Амплитуда ЭДСек благодаря определению площади витка корректирующей обмотки по формуле (1) достаточна для того, чтобы система была устойчивой, но недостаточна для насыщения операционного усилителя при наличии в измеряемом токе переменной составляющей.1668954 0 Ьсд Фиг.2 Составитель Е.СазоновТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор И.Шулла Заказ 2654 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Таким образом, применение корректирующей обмотки в виде витка, охватывающего часть площади воздушного зазора, определяемую по формуле (1), позволяет устранить высокочастотные автоколебания в 5 замкнутом контуре регулирования, а следовательно, повысить точность измерения тока.Формула изобретенияИзмерительный преобразователь, содержащий магнитопровод с вторичной об моткой, датчик Холла, расположенный в воздушном зазоре магнитопровода и подключенный первым выводом к первому входу операционного усилителя, выход ко 15 торого подключен через эмиттерный повторитель и вторичную обмотку к первому выводу масштабирующего резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точност измерения тока, в него дополнительно введена корректирующая обмотка, выполненная в виде витка, расположенного в воздушном зазоре магнитопровода, первый вывод корректирующей обмотки подключен к второму выходу датчика Холла, а второй вывод корректирующей обмотки - к второму входу операционного усилителя,