Преобразователь мгновенного значения тока в напряжение

,12624 Н 19 ГЩш(1 л7 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Белицкая М.С., Лиманов Е.А. Трансформаторы постоянного тока и напряжения. М.-Л.; Энергия, 1964, с. 14, рис. 11.Авторское свидетельство СССР В,706789, кл. С 01 К 19/00, 1976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электро. измерителям и может быть использовано в приборах для измерения тока в системах автоматического регулирования. Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов преобразователя достигается введением первого и второго ограничителей тока, выполненных в виде диодных мостов 8 и 9. Преобра. зователь также содержит трансформатор 1 тока с насыщающимся сердечником, первичной и вторичной обмотками, источник 2 переменного напряжения, нагрузочный резистор 3, общую шину 4, первый и второй ограничители 5 и 6 тоКа, фильтрующий конденсатор 7. В каждом ограничителе тока между соединенными диодами и положительными выводами управления включены резисторы 10 и 11, между катодами дио- а дов и отрицательными выводами управления - резисторы,12 и 13. В качестве первичной обмотки трансформаторатока может быть использована токо- несущая шина, 2 ил.Изобретение относится к электро- измерениям и может быть использовано в приборах для измерения тока в системах автоматического регулирования.Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов преобразователя мгновенного значения тока в напряжение,На фиг. . приведена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.Преобразователь мгновенного значения тока в напряжение содержит. трансформатор 1 тока с насыщающимся сердечником, первичной и вторичной обмотками, источник 2 переменного напряжения, первый вывоц которого соединен через вторичную обмотку трансформатора 1 тока с первым выводом нагрузочного резистора 3, второй вывод которого соединен с общей шиной 4, В качестве первичной обмотки трансформатора 1 тока может быть использована токонесущая шина. Второй вывод источника 2 переменного напряжения соединен с.входои первого ограничителя 5 тока, выход которого подключен кф общей шине 4. Точка сое" динения вторичной обмотки трансформатора 1 тока с нагрузочнымрезистором 3 подключена к входу второго ограничителя 6 тока, выход которого соединен с выходной шиной, а через фильтрующнй конденсатор 7 - с общей шиной 4. Положительный и отрицательный выводы управления ограничителей 5 и 6 тока соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания.Ограничители тока выполнены в видедиодных мостов 8 и 9. В каждом из ограничителей 5 и 6 тока между соединенныии анодами диодов и положительныйи выводами управления включены резисторы 1 О н 11, между соединенныии катодами диодов и отрицательными выводаии управления - резисторы 12 и 13, первая точка соединения разноименных выводов диодов соединена с входом соответствующего ограничнтеля тока, а вторая точка соединения разноименных выводов диодов - с его выходом.Преобразователь мгновенного значения тока в напряжение работает следующим образом,Через первичную обмотку с числомвитков М, трансформатора 1 тока проткает преобразуеиый ток , (яа фиг.2Ъ(л15 г Ток , определяет падение напряжения Б на нагруэочном резисторе 3.В полупериод положительного напряжения У перемагничивание магнитопровода трансформатора 1 тока осуществляется под действием разности (И,- - Б), а в полупериод отрицательногонапряжения У - под действием суммы(Ц, + У), где У, - амплитудное значение переменного напряжения. Этоопределяет уменьшение времени перемагничивания иагнитопровода в интервале действия отрицательного напряжения Б, из-за чего возникает накороткий промежуток времени режимнасыщения магнитопровода, в течениекоторого соотношение (1) нарушается.При этом величина тока дбезучета действия ограничителя 5 тока 35 определяется величиной К нагрузочного резистора 3 (фиг,2 в), т.е.Бнс = К(2) 40 С учетом действия ограничителя 51тока ток г.в режиме насыщениямагнитоправода (без учета паденийнапряжений на диодах моста 8) определяется выражением45, Б + 0юеее вшие (3)щц Е+ 2 г,Б - напряжение на шинах питаЯНИЯг - величина резисторов 10 и412, которая выбираетсяг,э К. где Форма напряжения 0 (фиг,2 г) на 55 нагрузочном резисторе 3 соответствует форме. тока 1, . В режимах перемагнкчивания магнитопровода трансформатора 1 тока напряжение П пропорципредставлен постоянный ток). Под действием напряжения прямоугольной формы Б, (фиг.2 б), поступающего с выхода источника 2 переменного напряже ния на вторичную обмотку с числомвитков Ипроисходит непрерывное перемагнйчивание магии опровода трансформатора 1 тока, При этом вели.чина вторичного тока (фиг.2 в) определяется из условия равенства ампер- витков, т.е. имеем (пренебрегая величиной тока намагничивания)/о= гС,(4) 25 где г - величина резисторов 11 и13;С - величина фильтрующего конденсатора 7. 30Преобразователь может быть использован для измерения как постоянного так и переменного токов. Поскольку частота питающего напряжения У (например, 20 кГц) намного превосхо-. дит частоты измеряемых токов (например, 0 - 1 кГц), то диаграммы (фиг. 2) без большой погрешности могут служить пояснением функционирорания преобразователя и для пере менного тока д. оиально току д , а с учетом выражения (1) - и измеряемому току д, .При насыщении магнитопровода напряже ние П содержит провалы ограниченной величины, соответствующие значению 5 ,д по выражению (3),Напряжение на выходе преобразователя У ,т (на обкладах фильтрующего конденсатора 7) в режимах перемагничивания магнитопровода соответствует 10 напряжению Б , а следовательно, и измеряемому току д, (фиг, 2 д). При насыщении магнитопровода (при провале напряжения У) вступает в действие ограничитель 6 тока, при этом 15 нагрузочный резистор 3, отключается от выходной шины, которая при направ ленин тока д (фиг. 1) подключается к положительйой шине питания через резистор 11, Погрешность ь Б ц вы ходного напряжения преобразователя определяется длительностью режима насыщения и постоянной времени Преобразование перемени. о тока д связано с необходимостью выбора величины фильтрующего конденсатора С по выражению2 г д,К 271агде Г - частота преобразуемого токаФормула из обретенияПреобразователь мгновенного значения тока в напряжение, содержащий трансформатор тока и источник переменного напряжения, первый вывод которого соединен через вторичную обмотку трансформатора с первым выводом нагрузочного резистора, положительную и отрицательную шины питания, фильтрующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной и вторым выводом нагрузочного резистора, а вторая обкладка - с вы ходной шиной, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, в него дополнительно вредены первый и второй ограничители тока, вьптолненные в виде диодных мостов, при этом вход первого ограничителя тока соединеь с вторым выходным выводом источника переменного напряжения, его выход - с общей шиной, вход второго ограничителя тока соединен с первым выводом нагрузочного резистора, его выход - с выходной шиной, а положительные и отрицательные выводы управления ограничителей тока подключены соответственнок положительной и отрицательной шинам питания./42 Тираж 728 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раув