Устройство для измерения тока

(19) 011 4 С 01 К 19/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСК 7) Из обно для ыть и ль етение мож змерения т ьваническо трека в цепях развязки Устройство ный магнитомерительн пями о- оеренциаль умя парами межутками 4 ветвей,держит дивод 1 с ддушными пвнутренних разделенных2 внешних.75 измерительные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОтнРытии(56) Авторское свидетельство С411629, кл. Н 03 М 1/50, 197Авторское свидетельство ССС834552, кл, 0 01 К 19/00, 20 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТО132 обмотки 5 и 6, соленоид 7 подмагничивающего поля, источник 8 постоянного тока, преобразователи 9 и 10 магнитной индукции в частоту с датчиками 11 и 12, которые размещены в зазорах 13 магнитопровода 1, измерительные блоки 14 и 15, блок 16 вычитания частот, отсчетный блок 17, обмотки 18 и 19 магнитопровода, управляемые ключи 20- 24, 29 и 30, логический элемент ИЛИ 215925, репейные элементы 26 и 27, блок 28 индикации, блок 3 1 синхронизации генератора 32, дополнительные обмотки 33 и 34 подмагничивания магнитопровода. Изобретение повышает надежность функционирования устройства при отказе одного иэ преобразователей 9 или 10 и повышает точность измерений путем исключения влияния гистерезиса магнитопровода. 2 з.п. Ф-лы, 1 ил, Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано для измерения тока в цепях, требующих гальванической развязки с измерительными цепями. 5Цель изобретения - повьшение надежности функционирования путем обеспечения возможности измерений при отКазе одного из преобразователей магнитной индукции в частоту, а также 10 повышение точности путем исключения влияния гистерезиса магнитопровода.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство для измерения тока со держит дифференциальный магнитопровод 1 С двумя парами разделенных воздушными промежутками 2 внешних 3 и внутренних 4 ветвей, первую 5 и вторую 6 измерительные обмотки, расположенные на 20 внешних ветвях 3 магнитопровода 1, источник постоянного подмагничивающего поля, выполненный в виде соленоида 7 подмагничивания, подключенного к выходу источника 8 постоянного тока,25 первый 9 и второй 10 преобразователи магнитной индукции в частоту, датчики 11 и 12 которых размещены между полюсными наконечниками в зазорах 13 магнитопровода 1, измерительные бло ки 14 и 15 преобразователей 9 и 10, подключенные соответственно к датчикам 11 и 12, блок 16 вычитания частот и отсчетный блок 17. Соленоид 7 подмагничивания расположен между внутренними ветвями 4 магнитопровода 1 перпендикулярно их осям и снабжен двумя одинаковыми обмотками 18 и 19. Источник 8 постоянного тока выполнен управляемым с двумя коммутируемымивы ходами, каждый из которых подключен к одной из обмоток 18 и 19 соленоида 7.Устройство содержит также первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 управляемые ключи с одним управляющим входом, пятый управляемый ключ 24 с двумя управляющими входами, логический элемент ИЛИ 25, первый 26 и второй 27 релейные элементы. Сигнальный выход первого измерительного блока 14 соединен через первый ключ 20 с первым входом блока 16 вычитания частот. Сигнальный выход второго измерительного блока 15 соединен через второй ключ 21 с вторым входом блока 16 вычитания частот, первый вход которого соединен через третий ключ 22 с первым входом отсчетного блока 17.Второй вход блока 16 вычитания частот соединен через четвертый ключ 23 с вторым входом отсчетного блока 17, а выход - через пятый ключ 24 с третьим входом отсчетного блока. Дополнительный сигнальный выход каждого из измерительныхблоков 14 и 15 подключен к входу соответствующего релейного элемента 26 и 27. Выход первого релейного элемента 26 соединен с управляющими входами первого 21 и четвертого 23 ключей, а также с первым управляющим входом пятого ключа 24 и с первым входом логического элемента ИЛИ 25. Выход второго релейного элемента 27 соединен с управляющими входами второго 22 и третьего 23 ключей, с вторым управляющим входом пятого ключа 24, а также с вторым входом логического элемента ИЛИ 25, выход ко- торого подключен к управляющему входу1322159 источника 8 постоянного тока. В устройство также может быть введен блок 28 индикации неисправного преобразователя, первый вход которого подключен к выходу первого релейного элемента 26, а второй вход - к выходу второго релейнбго элемента 27,Устройство может дополнительно содержать шестой управляемый ключ 29, включенный между датчиком 11 и измерительным блоком 14, седьмой управляемый ключ 30, включенный между датчиком 12 и измерительным блоком 15, блок 3 1 синхронизации и генератор 32 подмагничивания, а магнитопровод 1 15 может быть снабжен обмотками 33 и 34 перемагничивания, расположенными на внешних ветвях 3. Один выход блока 31 синхронизации подключен к управляющим входам ключей 29 и ЗО, а второй вы ход - к входу генератора 32 подмагничивания, к выходу которого подключены обмотки 33 и 34 подмагничиванияДатчики 11 и 12 выполнены на основе эффекта ядерного магнитного резонан са. В качестве управляемых ключей могут быть использованы, например, логические элементы И, И-НЕ, а в каче, стве релейных элементов - блоки допускового контроля, сигнала Отсчет ный блок 17 может быть выполнен цифровым.Устройство для измерения тока работает следующим образом,35 1. Устройство для.измерения тока, содержащее дифференциальный магнитопровод с двумя парами разделенных воздушными промежутками внешних и внутренних ветвей, две измерительные обмотки, расположенные на внешних ветвях и соединенные последовательно, источник постоянного подмагничивающего поля, установленный между внутренними ветвями перпендикулярно их осям При протекании измеряемого тока , через измерительные обмотки 5 и 6 в магнитопроводе 1 возникает магнитное поле, магнитный поток которого, вследствие соответствующего распределения магнитного сопротивления между внутренними 4 и внешними 3 ветвями, замыкается через внешние ветви 3 и зазоры 13 магнитопровода 1. Магнитный поток соленоида 7 замыкается через внутренние ветви 4 и зазоры 13 магнитопровода 1. В зависимости от направления магнитных потоков в одном зазоре они складываются, а в другом - вычитаются. Измерительные блоки 14 и 15 под воздействием датчиков 11 и 12, реагирующих на величину магнитных индукций в зазорах 13, генерируют колебания,. частоты которых пропорциональны указанным величинам магнитных индукций. Блок .16 определяет разностную частоту, которая пропорциональна величине входного тока. Релейные элементы 26 и 27 отпирают ключи 20, 24 и логический элемент ИЛИ 25, запирают ключи 22 и 23. Поэтому сигналы поступают с блоков 14 и 15 на блок 16,на выходе которого разностная частота определяется отсчетным блоком 17,При отказе одного из преобразователей, например преобразователя 9, сигнал на выходе релейного элемента 26 изменяется. Под воздействием этого сигнала ключи 20 и 24 запираются, а ключ 23 отпирается, В этом случае сигнал работоспособного преобразователя 10 поступает через ключи 21 и 23 непосредственно на отсчетный блок 17. Аналогично при отказе преобразователя 10 сигнал поступает с выхода преобразователя 9 на отсчетный блок 17 через ключи 20 и 22, При изменении сигналов на выходе любого из релейных элементов 26 и 27 логический элемент ИЛИ 25 Формирует сигнал, под воздействием которого отключается один из коммутируемых выходов источника 8 постоянного тока, причем обесточивается одна из обмоток 18, 19 соленоида 7 и магнитный поток соленоида 7 уменьшается вдвое, за счет чего уменьшается погрешность измерения, возникающая из-за отсутствия операции вычитания частот. Устройство остается работоспособным, несмотря на некоторое ухудшение точности измерения, С выходов релейных элементов 26 и 27 сигналы поступают на блок 28 индикации, который указывает исправность устройства или индицирует неисправный преобразователь, Для исключения влияния гистерезиса магнитопровод 1 периодически перемагничивается за счет подачи в обмотки 33 и 34 перемагничивания переменного тока от гене. ратора 32 подмагничивания. Генератор 32 включается блоком 3 1 синхронизации, который на время перемагничивания отключает преобразователи 9 и 10 при помощи ключей 29 и 30. Формула изобретения1322159 Составитель А.ПучковскийРедактор И,Николайчук Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай Заказ 2857/39 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 и выполненный в виде соленоида нодмагничивания, подключенного к выходуисточника постоянного тока, два преобразователя магнитной индукции в частоту, датчики котоРых Размещены между 5полюсными .наконечниками в зазорахмагнитопровода, измерительные блокиуказанных преобразователей подключены к датчикам, блок вычитания частоти отсчетный блок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппениянадежности функционирования путемобеспечения возможности измеренияпри отказе одного из преобразователеймагнитной индукции в частоту, в него 15дополнительно введены первый, вто,рой, третий и четвертый управляемыеключи с одним управляющим:входом,пятый управляемый ключ с двумя управляющими входами, логический элемент 20ИЛИ и два релейных элементаисточник постоянного тока выполнен управляемым с двумя коммутируемыми выходами, а соленоид подмагничивания выполнен с двумя одинаковыми обмотками, 25каждая йз которых подключена к одномуиз выходов источника постоянного тока, кроме того, сигнальный выход первого измерительного блока соединенчерез первый ключ с первым входом бло ка вычитания частот, сигнальный выходвторого измерительного блока через,второй ключ соединен с вторым входомблока вычитания частот, первый входблока вычитания частот соединен через 35третий ключ с первым входом отсчетного блока, второй вход блока вычитаниячастот через четвертый ключ - с вторым входом отсчетного блока, выходблока вычитания частот через пятый 40ключ - с третьим входом отсчетного блока, дополнительные сигнальные выходы первого и второго измерительных блоков соединены с входами соответственно первого и второго релейных элементов, выход первого релейного элемента соединен с управляющими входами первого и четвертого ключей и с первым управляющим входом пятого ключа, а также с первым входом логического элемента ИЛИ, выход второго релейного элемента соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, с вторым управляющим входом пятого ключа, а также с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом источника тока,2. Устройство по и, 1, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введен блок индикации неисправного преобразователя, первый вход которого подключен к выходу пер. вого релейного элемента, а второй - к выходу второго релейного элемента. 3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния гистерезиса магнитопровода, в него введены дополнительно шестой и седьмой управляемые ключи, каждый из которого включен между датчиком преобразователя и измерительным блоком, блок синхронизации, первый выход которого соединен с управляющими входами шестого и седьмого ключей, а второй выход - с входом генератора подмагничивания, выход которого соединен с обмотками перемагничивания, размещенными на внешних ветвях магнитопровода.