Устройство для измерения наведенных токов

(19) 11 5 5 150 4 С 01 К 19/22, 19/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРПРИ ГННТ СССР ВСЕСО МЕНТНОБ БЛИ ЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тель 1, элемент 2 задержки, выполненный в виде тороидального сердечника3 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса с первичной 4 и вторичной 5 обмотками, запоминающего элемента 6, также выполненного в виде тороидального сердечника из ферромагнитного материала спрямоугольной петлей гистерезиса, спервичной 8 и вторичной 9 обмоткамии источник 1 О постоянного тока Подобное выполнение элемента 2 задержки изапоминающего элемента 6 обеспечивает долговременное хранение информациии исключает ее искажение при считывании, а также позосуществлять измзначений тока и и одо обесаведенэне ка денных импнократныхпечивает ов, Устройвфор мациишних команд импул апись чтори исп ез в ок ользоватьзь с объе2 ил о ис позволя ом испы гда с таниях,такий ис чена.(56) Авторское свидетельство СССР И 1 789836, кл. С 01 К 19/22,12.02.79.Мелехов М.Е. Измерительная антенна с запоминающим устройством. - Измерительная техника, 1975, У 1, с. 81-82. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАВЕДЕН- НЫХ ТОКОВ(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике. 1 ель изобретения - повышение достоверности результатов измерения за счет обеспечения долговременного хранения записанной информации и исключения ее искажения при считывании и расширение функциональных возможностей устройства за счет дополнительной возйожности измерения максимальных значений тока и энергии в серии наведенных импульсов тока и энергии однократных импульсов. Устройство содержит термопреобразоваоляет дополнительно аФ рение максимальных нергии в серии навеИзобретение относится к электроизерительной технике и может быть исользовано для построения встречных. стройств контроля наведенных токовцепях электрических систем и приоров .для определения электромагнитой стойкости к воздействию высокоастотных электромагнитных полей, гроовых разрядов и т.п1 ОЦель изобретения - повышение досоверности результатов измерения за чет долговременного хранения записаной информации и исключения ее иска- ения при считывании и расширение 15 ункциональных возможностей устройста за счет дополнительной возможноси измерения максимальных значений ока и энергии в серии наведенных имульсов тока и энергии однократных. 20 ь аведенных импульсов тока.На фиг. 1 приведена электрическая хема предлагаемого устройства, на иг. 2 - петля гистерезиса ферромагтного сердечника.Устройство (фиг. 1) содержит термореобразователь 1, элемент 2 задержвыполненный в виде тороидального ердечника 3 с первичной 4 и,вторичнойобмотками, запоминающего элемента 6 ЗО акже выполненного в виде тороидалього сердечника 7 с первичной 8 и торичной 9 обмотками, и источник 10 остоянного тока.35Положительный полюс источника 10 постоянного тока подключен к концу, Э,его отрицательный полюс - к началу оричной обмотки 5 элемента 2 задери. Первичная обмотка 4 элемента 2 держки и первичная обмотка 8 запонающего элемента б соединены последовательно-согласно - конец первичной Обмотки 4 элемента 2 задержки подключен к положительному выходному зажиму 45 термопреобразователя 1, а начало первичной обмотки 8 запоминающего элеме, та б соединено с его отрицательным выходным зажимом. Входные зажимы 11 термопреобразователя 1 образуют вход устройства, выводы 12 и 13 вторичной обмотки 9 запоминающего элемента 6 - выход устройства, а выводы 14 и 15 . первичной обмотки 8 запоминающего мента 6 - его считывающий вход. Сер- дечники 3 и 7 элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 выполнены из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса.)Я аоля тром начиннамагнн7 женност- на етния при кото ся необратимо ние се ечник рд91 - средняя длина силовой линиисердечника 7;И - число витков первичной обмотки 8 сердечника .При выполнении условия (1) под действием поля записи Нэ .сердечник 7 наУстройство работает следующим образом.Вход устройства (фиг. 1) образованный входными зажимами 11 термопреобразователя 1, включают в исследуемую цепь, выполненную, например, в виде электрических проводников, имеющих между собой гальваническую или индуктинно-емкостную связь. В исходном состоянии при отсутствии в исследуемой цепи наведенных токов сердечник 3 элемента 2 задержки находится в1состоянии насыщения + ф за счет поля смещения Н (фиг. 2), создаваемого током смещения, протекаюпдм по Обмот 1 ке 5 элемента 2 задержки от источника 10 постоянного тока с болыым внутренним сопротивлением, а сердечник 7 запоминающего элемента 6 в состоянии остаточного насыщенияПри появлении на входе устройства наведенного в исследуемой цепи ситнала, например высокочастотного, последний термопреобразователем 1 преобразуется в постоянное напряжение, под действием которого по обмоткам 4 и 8 элемента 2 задержки и запоминающего элемента 6 протекает ток 1 При этом сердечник 3 элемента 2 задержки не изменяет своего магнитного состояния насыщения так как создаваемое этим током поле записи Н совпаца 3ет по направлению с полем смещения Н Сердечник 3 в данном случае лишь намагничивается. на величину несколько1большую, чем +ф, в направлении +Р,) а после исчезновения сигнала на входе устройства возвращается в состояние + Р , поскольку на данном участке сердечники с прямоугольноч петлей гистерезиса не обладают свойством памяти. Сердечникзапоминающего элемента 6 под воздействием тока 1 изменяет исходное состояние, если5 152560магничивается из состояния - Р до некоторого промежуточного состояния дР,.При этом исчезновение сигнала на входе устройства в силу запоминающих5свойств ферромагнитного материала спрямоугольной петлей гистерезиса, изкоторого выполнен сердечник 7, невызывает изменения остаточного магнитного потока йФ . Записанная в сердечнике 7 информация о величине тока 1в виде остаточного магнитного потокаЬ Ф хранится практически неограниченное время. Считывание информации производят путем подачи на считывающий 15вход устройства (вьводы 14 и 15,фиг.1)прямоугольного импульса напряжения Ц о фиксированной амплитуды. При этом,сигнал, формируемый во вторичной обмотке 9 запоминающего элемента 6 с 20ее выводов 12 и 13, образующих выходустройства, подают на регистратор;При считывании информации указанныйпрямоугольный импульс считывания подают на считывающий вход устройства в 25следующей полярности: вьвод 14 - минус, вывод 15 - плюс. При этом, происходит одновременное перемагни иванне сердечника 7 из состояния ЬФ, а1сердечника 3 из состояния + Фв сос Отояние насыщения - Ф, Параметры элемента 2 задержки выбирают такими,чтобы при считывании время перемагничивания сердечника 3 из состояния1+Ф,в состояние - ч,было всегдабольше времени перемагничивания сердечника 7 от + Фдо -Ф.При соблюдении этого условия исключается преждевременное шунтирование обмотки 8 запоминающего элемента 40низким выходным сопротивлением термопреобразователя 1 до окончания импульса считывания. После окончанияимпульса считьвания сердечник 7 изсостояния - Ф,при наличии тока 1 т 45переходит в промежуточное состояниеДФ, а при отсутствии тока 1 т возвращается в исходное состояние - Ф . Сердечник 3 после считывания всегда возвращается в одно и тоже состояние50+Р за счет поля смещения Нп,. Информационным параметром полученного присчитывании информации выходного сигнала устройства служит время намагничивания сердечника 7 до состояния(2) где Я - число витков первичной обмотки 8 сердечника 7,Р - остаточный магнитный потокнасыщенияЬФ; изменение потока, обусловленное обратимыми процессами после насьпцения сердечника 7.По предварительным снятым градуировочным характеристикам, представляющим собой зависимость временисчитьвания от величины входного тока устройства и энергии входных импульсов,определяют их значения в условиях из"мерений наведенных токов,Устройство может работать в двухрежимах записи: в режиме записи токанаведенных высокочастотных сигналови в режиме записи энергии наведенныхимпульсов (например, в случае воздействия грозового разряда). При этомпараметры запоминающего элемента 6 выбирают таким образом, чтобы сердечник7 работал в режиме записи непрерывнымтоком. В эт".и режиме записи используется линейныи участок восходящейветви петли гистерезиса, а перемагничиьание сердечника 7 осуществляется практически по статической петлегистерезиса, Благодаря такому режимузаписи устройство позволяет регис-рировать максимальные значения тока илиэнергии наведенных импульсов тока изсерии сигналов различной амплитуды, а также энергию однократных импульсов тока.Таким образом, предлагаемое устройство за счет введения элемента задержки, выполнения запоминающего элемента и элемента задержки на основе ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса обеспечивающих долговременное хранение записанной информации и исключающих ее искажение при считывали, обеспечивает по сравнению с прототипом существенно большую достоверность результатов.измерения. Предлагаемое устройство позволяет кроме измерения наведенных высокочастотных токов относительно длительного действия регистрировать энергию наведенных однократных импульсон тока, а также максимальные значения тока или энергии в серии наведенных импульсов тока, что расширя1525 б 04 оставитель С.Вейскийехред Л.Сердюкова Корректор О,Кравцова актор Т.Парфен 0 Тираж 714 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 721ВНИИПИ Го роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг Гагарина, 101 ет его фуйкциональные воэможности посравнению с прототипом. Возможность эциси информации о наведенных токах б з внешних команд позволяет исполь 5 з вать предлагаемое устройство в исп ануях, когда связь с объектом исаний исключена. ор мула изобретения Устройство для измерения наведентоков, содержащее термопреобразоатель, входные зажимы которого соенены с входом устройства, и запами ющий элемент, о т л и ч а ю щ е е - я тем, что, с целью повышения дос- оверности результатов измерения и асширения функциональных воэможносей, в него дополнительно введены элеент задержки и источник постоянного ока, причем запоминающий элемент и элемент задержки выполнены каждый ввиде тороидального сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, на которомразмещены первичная и вторичная обмотки, положительный и отрицательный полюса источника постоянного тока соответственно подключены к концу и началувторичной обмотки элемента задержки,выводы первичной и вторичной обмотокзапоминающего элемента соответственноприсоединены к считывающему входу ивыходу устройства, первичные обмоткиэлемента задержкии запоминающегоэлемента соеднненыпоследовательно-соглас"но,причем конецпервичной обмотки элемента задержки подключен к положитель,ному зажиму термопреобразователя, аначало первичной обмотки запоминающего элемента соединено с его отрицательным выходным зажимом.