Устройство для измерения тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 949526 1(22) Заявлено 0808 ЯО (21) 2972546/18-21с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070882, Бюллетень М 29Дата опубликования описания 070882 Р 11 М Кд з С 01 И 19/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А,Л. Мигунов, В.Д. Привалов и Г.А. Кел Куйбышевский политехнический инсти им. В.В. Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЭКА Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению тока в широкой полосе частотПо основному авт. св. 9 822055 известно устройство для измерения тока, содержащее индуктивный датчик тока, к которому подключен интегратор, ферромагнитный тороидальный сердечник, генератор импульсов тока, шунт в цепи последовательно соединенных генератора импульсов тока, компенсационной обмотки, индикатор перемагиичивания, включающий выходную обмотку, к которой подключен формирователь импульсов, суммирующее устройство, ключ в цепи обратной связи интегратора, причем выход суммирующего устройства через ключ соединен с входом усилителя, а один из входов суммирующего устройства подключен к выходу интегратора, другой соединен с выходом шунта, выход индикатора перемагничивания подключен к управляющему входу ключа 1).Недостатком известного устройства является ограниченный частотный диапазон работы в области верхних частот, определяемый быстродействием работы схемы установки начальных условий интегратора, включающей суммирующее устройство, ключ, усилительи емкость интегратора, не превышающим нескольких десятков килогерц.Дискретность установки начальныхусловий интегратора обуславливаеттакже неустойчивую работу устройства, значительную погрешность приизменении, например, импульсных сиг) налов.Целью изобретения является расширение частотного диапазона работыустройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено элементом запоминания, входным резистороми буферным усилителем, причем выходэлемента запоминания подключен черезвходной резистор к прямому входу интегратора, а его вход через ключподключен к выходу буферного усилителя, вход которого подключен к выходусуммирующего устройства,На чертеже показана принципиальная схема устройства.25 Схема содержит индуктивный датчик1 тока (пояс Роговского), интегратор2, включающий усилитель 3 с конденсатором 4 в цепи обратной связи уси,лителя и резистор 5, подключенный 30 на входе усилителя, ФерромагнитныйФормула изобретения 55 тороидальный сердечник 6 с компенсационной 7 и выходной 8 обмотками, генератор 9 импульсов тока, шунт 10, формирователь 11 импульсов, ключ 12, суммирующее устройство 13, включающее два последовательно соединенных ре зистора, проводник 14 с током, элемент 15 запоминания, буферный усилитель 16, входной резистор 17. Выходная обмотка 8, намотанная на сердечник б, и блок 11 формирования им пульсов образуют индикатор 18 пере" магничивания. Выход суммирующего устройства 13 подключен к входу буфер-. ного усилителя, служащего согласующим устройством, Выход буферного усилителя через ключ 12 соединен с входом схемы запоминания (схемой фиксации нулевого порядка), выход которой подключен к дополнительному входу интегратора.20Устройство работает следующим образом.Замкнутый ферромагнитный сердечник б, имеющий компенсационную обмотку 7, охватывает проводник с.измеряемым током. Генератор 9 импульсов тока питает компенсационную обмотку 7 и вырабатывает импульсы тока, создавая магнитодвижущую силу (МДС) в сердечнике, направленную встречно ,по отношению к МДС, создаваемой измеряемым током. В результате воздействия суммарной МДС сердечник выходит из насыщения лишь в моменты компенсации МДС, создаваемых генератором импульсов тока и измеряемым З 5 током, т.е. когдаУ- Уи 3 м= Н=0 (1) где 3 - ток в компенсационной обКмотке гюк - число витков компенсационной 40обмотки;Ззм- измеряемый ток;Н - напряженность магнитногополя в сердечнике;0 - средняя длина сердечника 45по периметру.Напряжение, снимаемое с шунта 10 (Ош), пропорционально току компенсационной обмотки 71)ш = Нш к50 где Вш - сопротивление шунта.В моменты компенсации, т.е. в моменты равенства суммарной МДС, напряжение, снимаемое с шунта с учетом соотношения (1), пропорционально измеряемому току О ,м.Вщ0 ШфиЬм.кВ моменты компенсации на выходной обмотке 8 индикатора размагничивания возникает импульс напряжения, который 60 поступает на формирователь 11 импульсов, который при этом вырабатывает короткий стробимпульс, поступающий на управляющий вход ключа 12 открывая его. При этом на вход эле мента 15 запоминания с выхода сумматора 13 через буферный усилитель поступает напряжение, равноеР Пш Пбых игде Бш - напряжение на шунте в момент компенсации;напряжение на выходе интегратора в момент компенсации.Разностное напряжение Бр, соот. -ветствующее в моменты компенсацииошибке работы интегратора с обратнымзнаком, запоминается элементом 15запоминания. Это напряжение поступает на прямой вход интегратора иинтегрируется, уменьшая тем самымошибку на выходе интегратора, т.е,осуществляется непрерывная коррекция интегратора, Напряжение на выходе интегратора пропорциональноизмеряемому току в широкой полосечастот.В области низких частот за счетнеидеальности операции интегрирования, а также за счет температурногодрейфа усилителя 3, сигнал на еговыходе непропорционален измеряемомутоку. Введение описанной непрерывной коррекции интегратора позволяеттакже, как и в случае импульснойкоррекции в известном устройствеснизить погрешность и осуществитьизмерение в области низких частот.В области высоких частот операция интегрирования, выполняемая по основному входу интегратора, осуществляется точно, сигнал непрерывной коррекции не влияет на измерение вотличие от известного устройства,где последовательное введение сигнала коррекции ограничивает верхнийчастотный диапазон измерения.Применение предлагаемого устройства позволяет значительно расширить частотный диапазон измеренияв области высоких частот до 30 мГц,осуществить измерение импульсныхтоков в Широком диапазоне длительностей - от единиц микросекунд донескольких сот секунд и более,Устройство для измерения тока по авт. св, 9 822055, о т л и ч а ющ е е с ятем, что, с целью расширения частотного диапазона, оно снабжено элементом запоминания, входным резистором и буферным усилителем, причем выход элемента запоминания подключен через входной резистор к прямому входу интегратора, а его вход через ключ подключен к выходу буферного усилителя, вход которого подключен к выходу суммирующего устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 822055, кл. 6 01 В 19/20, 1979.949526 т 7 Составитель Ф. Цареградскидактор Р. Цицика Техред Л, Пекарь Корректор Н, Король Подписи каэ 5740/33ВН дф 13 нлиал ППП фПатентфф, г, Уагород, ул. Проект аж 717 дарственного ко иэобретений и оЖ, Раушска ТирИ ГосделамМоск в тета рыти наб.