Устройство для измерения тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советск и кСфциалистичесннкРеспублик и 829484(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метрологии в качестве образцового метрологического средства для аттестации измерителей тока,Известно устройство для измерения напряжения и тока, содержащее пьезокристалл с электродами, к которым подключено измеряемое напряжение, преобразователь деформации. в измеряемую величину и указатель )11 .Недостатком указанного устройства является невысокая точность измере. йия, обусловленная малой чувствительностью за счет внешнего воздействия напряжений на пьезоэлемент и значительной температурной погрешностью.Известно также устройство для измерения тока, содержащее пьезопреобразователь,измеряемого параметра в частоту электрического сигнала, регистратор частоты и электронный возбудитель, причем пьезопреобразователь выполнен в виде рамки, на боковых поверхностях которой нанесены электроды, электрически не связанные междусобой, одни из которых подключенык входу устройства, а другие - к входу электронного возбудителя 2.3Недостатком известного устройстваявляется сравнительно невысокая точность измерения, обусловленная малымкоэффициентом преобразования, поскольку измеряемый параметр воздействует1 на наружные электроды.Целью изобретения является повыше"ние точности измерения тока.Поставленная цель достигается тем, 15что в устройстве для измерения токасодержащем преобразователь тока вчастоту, выполненный в виде плоскогопьезокристалла с нанесенными на обастороны электродами, электронный воз:будитель и регистратор частоты,вход электронного возбудителя подключен к электродам, а выход - к ре=гистратору чаСтоты, в пьезокристалле.ориентированно относительно его оси879484 30 35 45 50 55 3силочастотной чувствительности выполнены токопроводящие каналы, междуКоторыми на поверхности пьезокристалла расположены электроды один поддругим, одни концы токопроводящихканалов служат входами измеряемоготока, а другие - выходами измеряемоготока.На.чертеже показаны структурнаясхема предлагаемого устройства и видпреобразователя тока в частоту сбоку.Устройство содержит преобразователь тока в частоту, выполненный в. виде пьезокристалла 1, токопроводящиеканалы 2 и 3, локализованную зону 2пьезоэлектрических колебаний, элект-роды 5 и 6, пьезопреобразователь 7тока в частоту, электронный возбудитель 8, регистратор 9 частоты, источник 10 измеряемого тока, концы11-14 токопроводящих каналов, контрольный шунт 15.Иежду токопроводящими каналами2 и 3 под электродами 5 и 6, расположена локализованная зона 4 пьезоэлектрических колебаний.Пьезокристалл 1 с локализованнойзоной 4, электродами 5 и 6 и токопроводящими каналами 2 и 3 образуютпреобразователь 7,Работа предлагаемого устройстваоснована на явлении механическоговзаимодействия проводников с токоми силочастотном эффекте вибрирующегопьезокварцевого преобразователя.В пьезокристалле 1 пьеэопреобразователя 7, в локализованной зоне 4,с помощью возбудителя 8 возбуждаютсяпьезоэлектрические толщинносдвиговыеколебания. От источника 1 О по каналам 2 и 3 пропускается измеряемый ток. Каналы 2, 3 под действием протекающего по ним тока ( в противоположных направлениях), стремятся оттолкнуться, создают отталкивающую силу, которая вызывает в зоне 4 механическое напряжение растяжения.В силу действия силочастотного эффекта, под действием силы, возбужденной проводниками с током, в зоне 4 частота пьезоэлектрических колебаний увеличивается.Электрический сигнал с увеличенной частотой колебания снимается с возбудителя 8 и фиксируется на регистраторе 9, который отградуирован в единицах тока. 5 10 35 20 25 На время метрологических измерений 1,метрологической аттестации устройства) на концы 11, 12 каналов 2, 3 подключается источник эталонного тока, а шунт 15 подсоединяется к измерителю эталонного тока, показания измерителя эталонного тока сравниваются с показаниями регистратора 9, после сличения их показаний определяется точность устройстваПьезокристалл 1 преобразователя 7 обладает высокой добротностью (110 - 5 10), что определяет стабильность его параметров.Выполнение каналов 2, 3 в пьезокристалле 1 не снижает его добротности, поскольку они внедряются внутрь монокристалла 1 в процессе кристаллообразования,Располагая каналы 2, 3 и зону 4 ориентированно относительно оси силочастотной чувствительности, а также помещая зону 4 между каналами 2, 3 в непосредственной близости от нее, получаем значительный коэффициент преобразования тока в частоту при высокой стабильности парамет; ров, что обеспечивает высокую точность измерения. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерения тока, технологичности метрологической аттестации устройства, чувствительности преобразования тока в частоту за счет обеспечения возможности ориентированного пропускания измеряемого тока через монокристалл пьезокварцевого преобразователя. Формула изобретения Устройство для измерения тока, содержащее преобразователь тока в частоту, выполненный в виде плоского пьезокристалла с нанесенными на обе стороны электродами, электронный возбудитель и регистратор частоты, вход электронного возбуждения подключен к электродам, а выход - к регистратору частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения точности, в пьезокристалле ориентировано относительно его оси силочастотной чувствительности выполнены токопроводящие каналы, между которыми наповерхности пьезокристалла расположены электроды один под другим,879484 одни концы токопроводящих каналовслужат входом измеряльного тока,а другие - выходом измеряемого тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе оставителЬ Ф.цареградсехред А, Ач М.Пожо едактор Г.Петрова ПодписиССР 7 Тираж осударств ам изобре Ж, Р6 1. Авторское свидетельство СССР У 498561, кл. С 01 К 19/00, 972. 2. Авторское свидетельство СССР 9608359, кл. С О В 19/26, 1976 (про" 5 тотип).