Устройство для измерения переменных и импульсных токов

(54 ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯМЕННЫХ И ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ 2 Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено дпя использования .при бесконтактном контроле токов, имекацих спектр частот до десятков мегагерц, в .том числе и при однократных процессах, а также в условиях воздействия постоянных магнитных полей (например, геомагиитного поля земли). Известен измеритель переменных токов, содержащий генератор синусоидального тока, выход которого соединен с входом преобразователя Холла, и блок регистрации, включающий в свой состав последовательно соединенные избирательный усилитель, связанный по входу с выходом преобразоватепя Холла, синхровный детектор, управляющий вход которого "поиключен к выходу ге нератора сннусоидального тока, фильтр низких частот и региетрирующвй прибор1 Недостаток известного устройствазаключается в весьма малом динамическом диапазоне измеряемых токов.Наиболее близким по техническомуРанению к данному изобретению является устройство для измерения переменных и импульсных токов, содержащее генератор синусоидального тока, выход которого соединен с входами преобразователя Холла 1 ф. и фазовращателя-аттенюатора, сумматор,входы которого подключены к выходам преобразователя Холла и фазовращателяаттенюатора, а выход через полосовой фильтр - к входу блока регистрации, 15 состоящего из последовательно соединенных избирательного усилителя, амплитудного детектора, широкополосного усилителя и регнстрнрукзцего прибора. Верхняя граница динамического диапазона измеряемых токов приподнята за счет увеличения уровня несущей амплитудно-модулированного сигнала, постут.зющего с выхода преобразователя Холла, и обеспече3 9666ния линейного режима работы амплитудного детектора 21 .Однако в целом общий динамическийдиапазон остется попрежнему невысоким,Цепб изобретения - расширение динамического диапазона измеряемых тсжов,путем снижения его нижней границыза счет уменьшения порога чувствительности данного устройства.Постат ченная цель достигается тем, 10что в устройство для измерения переменных и импульсных токов, содержащеегенератор синусоидального тока, выходкоторого соединен с входами преобразователя Холла, фазоврашателя-аттенюато- ира и упраьпяквим входом блока регистрации, полосовой фильтр, введен дифференцивльйый усилитель, причем один входдифференциального усилителя подключенк выходу фазоврвщатепя-аттенюатора,другой вход через попосовой фильтр - квыходу преобразователя Холла, а выходсоединен с сигнальным входом блока ре-гистр вцииеНа чертеже представлена функционвль- щнвя схема предложенного, устройства.Устройство содержит генератор 1синусоицального тока, преобразователь 2Холла, полосовой фильтр 3, дифференциальный усилитель 4, фазовращатедь-аттенюатор 5 и блок 6 регистрации с избирательным усилителем 7, синхроннымдетектором 8, фильтром 9 низких частоти регистрируюаам прибором 10.Устройство работает следующим об 3разом,Ог генератора 1 синусоидапьного тока на преобразователь 2 Холла подаетсяток питания высокой частоты 1, которая примерно на порядок больше, чем40частота измеряемого тока. При воздействии на преобразователь 2 Холла пережменного магнитного поля, создаваемогоизмеряемым током, с верхней и нижнейчастотами спектраи, в предлагаемом преобразователе происходит амили 45тудная модулщия тока питания магнитным полем. Выходная ЭДС Холла представпяет собой амплитудно-модулироввн-ный сигнал, уровень несущей которогоопределяется величиной постоянной составпякяцей измеряемого тока, проекцией на ось преобразователя вектора геомагнитного поля Земли и напряжениемнеэквипотенцивльности преобразователя,07 4а спектр сигнала занимает область частотно "ХЕ 1 10+ 1. Область частот индукционной наводки ограничена частотами 0,. С выхода преобразователя 2 Холла сигнал подается на полосовой фильтр 3 с полосой пропусквния- фо ту 1 хо+ в, где происходит подавление индукционной наводки. Пройдя через фильтр 3, амплитудно-модулированный сигнал поступает на один из входов дифференциального усилителя 4, нв другой вход которого подается сигнал от генератора. 1 синусоидвльного тока, пропущенный через фазоврвщатель-вттенюатор 5 с обеспечением синфазности по отношению к несущей амплитудно-модулированного сигнала с выхода преобразователя 2 Холла,Таким образом, значительно повышаеч ся индекс модуляции амплитудно-модулированного сигнала, который затем усиливается избирательным усилителем 7, детектируется синхронным детектором 8 и после фильтрации фильтром 9 низких ,частот подается на регистрирующий при: бор 10, например, осциллограф. формула изобретения Устройство дпя измерения переменных и импульсных токов, содержащеегенератор синусоидального тока, выходкоторого соедвен с входаяи преобразователя Холла, фазовращатмя-аттенюатора и управляющим входомблока регистрации, полосовой фитгьтр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с пепью расширениядинамического диапазона измеряемыхтоков, в него введен дифференциальныйусилитель, причем один вход дифференциального усилителя подключен к выходу фазовращатепя-аттенюатора, другойвход через полосовой фильтр - к выходупреобразователя Холла, а выход соединенс сигнальным входом блока регистрации.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Разин Г. И; и Купин А, П. Бесконтактное измерение электрических токов, М., Атомиздат, 1974, с. 114,рис. 3.22, в.2, Авторское свидетепьство СССРпо заявке М 3217882/1 Е 2.1,кп. Ь 01 Р, 19 РОО, 1980,