Индукционный датчик тока

)5 е ьский институт туры ми, Д.В,Ефльев, В.Н.Дороа высоком напряргия, 1973. БМ.Измерениелектрических,о, с, 68. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Шваб А, Измерение нжении. Пер, с нем. М.: ЭнеПанин П.В., Степановимпульсных магнитных и злей. М,: Энергоатомиздат,Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к измерительным преобразователям импульсныхтоков до сотен килоампер в системах питания электрофиэических установок,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости индукционного датчика тока.Цель достигается тем, что в индукционном датчике тока, содержащемтороидальную катушку, соединенную последовательно по току и встречно по аксиальному полю с компенсационной петлей,также последовательно по току подсоединены два градиентометрических витка, плоскости которых параллельны плоскоститороида, и оба витка вцполнены проводниками синусоидальной конфигурации, при- .чем плоскость синусоиды одного виткалежит.в плоскости этого витка, а другого -на цилиндрической поверхности, перпендикулярной плоскости тороида, причем суммарная площадь контуров, образованных(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ТОКА (57) Использование: измерение импульсных токов до сотен килоампер. Сущность изобретения: индукционный датчик тока содержит тороидальную катушку с компенсационной петлей, последовательно с которыми включены два градиентометрических витка, которые выполнены проводом синусоидальной конфигурации, плоскости которых,перпендикулярны между собой, что позволяет производить коррекцию .полей помехи различной ориентации на датчик, а, также значительно повысить помехоустойчивость датчика к внешним полям. 1 ил,обмоткой катушки, компенсационной петлей и градиентометрическими витками, включенных с полем помехи согласно, вы- в полняется равной суммарной площади кон- ф туров, включенных встречно посредством коррекции амплитуды и периода синусоиды градиентометрических витков.При калибровке датчика вводится поме- ф ха от источника помехи. Локальная коррекция конфигурации градиентометрических . 4 Ъь витков, производимая по всей длине каждого витка, за счет изменения периода и амплитуды синусоиды описываемой про- в водником приводит к равенству площадей двух включенных встречно по полю интегральных контуров, образованных катушкой, петлей и витками.,Таким образом, введение градиентометических витков синусоидальной конфигураии позволяет повысить помехоустойчивость ндукционного датчика тока.На чертеже изображен индукционныйдатчик тока,Датчик содержит тороидальную катушку 1, компенсационную петлю 2 и градиентометрические витки 3 и 4, включенные 5последовательно по току. Катушка 1 и петля2 подключены к измеряемому полю согласно, а витки 3 и 4 - встречно.При изменении измеряемого тока в плоскости витков катушки 1 наводится переменное магнитное поле, которое создаетток, являющийся мерой измеряемого тока.Часть составляющей поля помехи, параллельной оси тороида, компенсируется засчет встречного включения контуров, образованных катушкой 1, петлей 2 и витками 3и 4. Полной компенсации ЭДС помехи непроисходит из-за неидеальности конструкции. Полная компенсация достигается впроцессе калибровки датчика, для чего витки 3 и 4 выполнены проводником синусоидальной формы и имеют возможностьсмещения в ту или иную сторону. Синусоидавитка 3 лежит в плоскости этого витка. Синусоида витка 4 лежит на поверхности цилиндра, соосного с тороидом. Суммаплощадей проекций на плоскость тороидакатушки 1 и петли 2, подключенных к осево-му полю согласно, подбирается равной сумме площадей проекции витков 3 и 4, 30включенных к этому полю встречно. Для этого размеры катушки, петли и витка 4 фиксируются в горизонтальных плоскостях, аплощадь витка 3 в этой плоскости изменяется смещением проводника, образующего 35виток, Смещение проводника производитсядискретно при калибровке, Чем меньше период и больше амплитуда синусоиды, темменьшее изменение площади витка на локальных участках может быть получено и 40тем точнее полная компенсация в контуре,Синусоида витка 4 позволяет аналогичноизменять площадь проекции этого витка наплоскость, перпендикулярную горизонталь ной составляющей поля помехи, таким образом, чтобы площади проекций на этуплоскость контуров, образованных всемиэлементами и включенных согласно, былиравны включенным встречно, Таким образом, за счет искусственного изменения положения витков, достигаемого при калибровке, получаются дополнительные паразитные ЭДС, которые при суммировании с имеющимися дают баланс всех паразитных ЭДС, Использование синусоидальной формы проводника увеличивает его реальную длину, что позволяет варьировать эффективную площадь витка смещением его участков в нужную сторону с минимальной дискретностью, При этом смещение проводника на соседних участках мало по сравнению, например, с витком из прямого провода. Чем меньше период синусоиды и больше амплитуда, тем точнее и проще производится регулировка.Повышение помехоустойчивости позволяет снизить не менее чем в пять раз по-. грешность измерений датчика по сравнению с прототипом, обусловленную внешними шумовыми полями, а также уменьшить весогабаритные характеристики как самого датчика за счет облегчения магнитных экранов, так и отдельных устройств систем питания за счет более плотной их компоновки при сохранении их технических характеристик,Формула изобретения Индукционный датчик тока, содержащий тороидальную катушку и компенсационную петлю, которые соединены последовательно по току и встречно по аксиальномуполю,отлича ющийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, последовательно с катушкой и компенсирующей петлей включены два градивнтометрических витка, плоскости которых параллельны плоскоСтям тороида, причем каждый градиентометрический виток выполнен синусоидальной конфигурации, а плоскость одного витка лежит в плоскости тороида, плоскость второго витка лежит на цилиндрической поверхности, перпендикулярной плоскости тороида, при этом суммарная площадь контуров, образованных обмоткой катушки, компенсирующей петлей и градиентометрическими витками, включенных с полем помехи согласно, выполнена равной суммарной площади контуров, включенных встречно посредством коррекции амплитуды и периода синусоиды градиентометрических витков,1800374 Составитель Б.СмирнТехред М. Моргентал Корректор Л едактор аказ 1161 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ С Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж Гагарина 1