Способ измерения тока

(51) 01 19/30 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ В предлагаемом способе дополнительно фиксируют время , между моментами размыкания нормально замкнутого и замыкания нормально разомкнутого контактов геркона, по , из зависимости ср (/) где , НОМ амплитудное и номинальное значение измеряемого тока, определяют , и по формуле/2,где- амплитудное значение измеряемого тока,найденное с помощью напряжения,зафиксированного на концах обмотки геркона,находят уточненное амплитудное значениеизмеряемого тока. Точность определения токав предлагаемом способе выше, чем в способе принятом за прототип,поскольку носителем информации при измеренииявляется постоянный ток. При этом наводки влияют значительно меньше, чем при измерении , в связи с тем, что напряжение постоянного тока достаточно велико. (3 ил.).(72) Клецель Марк Яковлевич Майшев Павел Николаевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Бороденко В.А., Клецель М.Я. Использование герконов защиты от коротких замыканий для контроля нагрузки. Энергетика. Известия ВУЗов. 1986 г. с. 136(57) Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике. Технический результат изобретения - повышение точности измерения тока. 21141 Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике. Известен способ измерения тока в проводнике путем фиксации напряжения на выходе датчика Холла, установленного вблизи проводника, при котором по напряжению определяют величину магнитной индукции, создавшей его, а по последней величину тока в проводнике (Хомерике Полупроводниковые преобразователи магнитного поля. Москва, Энергоатомиздат. 1986 г. . 136). Однако величина получаемого напряжения незначительна и зависит от температуры, что требует дополнительного усиления сигнала и компенсации температурных погрешностей. В конечном итоге это ведет к снижению точности измерения. Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения тока в проводнике путем фиксации напряжения на концах обмотки геркона установленного в магнитном поле проводника так,что его центр тяжести совпадает с точкой с рассчитанными координатами, и с помощью этого напряжения определяют амплитуду измеряемого тока(Бороденко В.А., Клецель М.Я. Использование герконов защиты от коротких замыканий для контроля нагрузки. Энергетика. Известия ВУЗов, 1985, 11). Недостатком способа,особенно при необходимости передачи полученного напряжения на значительное расстояние,например с высоковольтных установок,является малая точность, вызванная наводками в соединительных проводах, а также необходимость усиливать сигнал. Технический результат изобретения - повышение точности измерения тока. Технический результат достигается тем, что в способе измерения тока в проводнике путем фиксации напряжения на концах обмотки геркона,установленного в магнитном поле проводника так,что его центр тяжести совпадает с точкой с рассчитанными координатами, и с помощью этого напряжения определяют амплитуду измеряемого тока , дополнительно фиксируют время ,между моментами размыкания нормально замкнутого и замыкания нормально разомкнутого контактов геркона, по р, из зависимости/(/), где , ном - амплитудное и номинальное значение измеряемого тока,определяют , и по формуле/2 находят уточненное амплитудное значениеизмеряемого тока. На фиг. 1 приведена зависимость(/ тр). На фиг. 2 приведен пример реализации предлагаемого способа, где геркон 1, с двумя неподвижными контактными сердечниками 2, 3 и одним подвижным контактным сердечником 4,размещен в магнитном поле тока шинопровода 5 элемент ИЛИ-НЕ 6 элемент И 7 элемент ПАМЯТЬ 8 усилитель 9, логические части 10, 11 устройство 12 отображения информации. На фиг. 3 приведены полупериод кривой измеряемого тока ТР - ток трогания, то есть ток в шинопроводе, при котором геркон начинает 2 срабатывать (подвижный контактный сердечник 4 начинает двигаться навстречу неподвижному 3,размыкая нормально замкнутый контакт,образованный сердечниками 2 и 4) СР - ток срабатывания- ток в шинопроводе, при котором геркон сработает (подвижный контактный сердечник 4 коснется неподвижного 3, замыкая нормально разомкнутый контакт, образованный сердечниками 3 и 4) В - ток возврата - ток в шинопроводе, при котором геркон возвращается в исходное состояние. Время с момента размыкания нормально замкнутого до замыкания нормально разомкнутого контактов геркона есть собственное времясрабатывания геркона, которое зависит от величины(см. фиг. 1). Зависимость(/тр), приведенная на фиг. 1,описывается следующей формулой На фиг. 3 наглядно показано как изменяется времяв зависимости отпри значении 2 и 4 НОМ. Для того, чтобы геркон не срабатывал каждую полуволну переменного тока (геркон имеет ограниченное количество коммутаций) ТР геркона выбран больше номинального значения измеряемого тока Н 0 М, то есть тр 1,3 НОМ.(3) Из показанного на фиг. 2 примера реализации предлагаемого способа видно, что, когда геркон не сработан, сигнал через нормально замкнутый контакт (контактные сердечники 4, 2) подается на второй вход элемента И 7 через элемент ПАМЯТЬ 8. На первом входе элемента И 7 сигнал отсутствует,поэтому на первом входе логической части 10 сигнал также отсутствует. Когда геркон начинает срабатывать, размыкается нормально замкнутый контакт (подвижный контактный сердечник 4 движется навстречу неподвижному 3), на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 6 сигнал отсутствует, что приводит к появлению сигнала на первом входе элемента Я 7 и на входе логической части 10. При срабатывании геркона (подвижный контактный сердечник 4 коснется неподвижного 3, замыкая нормально разомкнутый контакт), сигнал с его контактов сбрасывает элемент ПАМЯТЬ 8, тем самым обрывая сигнал на первом входе логической части 10. Элемент ПАМЯТЬ 8 также введен для того, чтобы блокировать появление сигнала на первом входе логической части-10 при отпадании(возвращении в исходное состояние) геркона. Таким образом, сигнал на первом входе логической части 10, появляющийся при размыкании нормально замкнутого контакта геркона 21141 контактных сердечников 4, 2) и исчезающий при замыкании нормально разомкнутого контакта(замыкании контактных сердечников 4, 3),пропорционаленгеркона. В логической части 10 отсчитываетсяи осуществляется расчет сначалапо формуле (3), а затемпо формуле(4) где- амплитудное значение измеряемого тока, рассчитанное в логической части 11, по способу, взятому за прототип, с помощью напряжения, которое наводится в обмотке геркона 1 и усиливается усилителем 9.подается на второй вход логической части 10. Значение измеряемого тока на выходе логической части 10 будет известно раньше, чем контролируемый ток достигнет амплитудного значения (измерениепроизводится в первой половине полупериода тока). Далее значение измеренного тока, рассчитанное по формуле (4),отображается на устройстве 12. Точность определения токав предлагаемом способе выше, чем в способе принятом за прототип,поскольку носителем информации при измерении является постоянный ток. При этом наводки влияют значительно меньше, чем при измерении , в связи с тем, что напряжение постоянного тока достаточно велико (может быть и 110 и 220 В). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ измерения тока в проводнике путем фиксации напряжения на концах обмотки геркона,установленного в магнитном поле проводника так,что его центр тяжести совпадает с точкой с рассчитанными координатами, и с помощью этого напряжения определяют амплитуду измеряемого тока , отличающийся тем, что дополнительно фиксируют время , между моментами размыкания нормально замкнутого и замыкания нормально разомкнутого контактов геркона, по , из зависимости(/) где , ном амплитудное и номинальное значение измеряемого тока, определяют , и по формуле( )/2 находят уточненное амплитудное значениеизмеряемого тока.