Диференціальний високочутливий магніторезистор

Диференціальний високочутливий магніторезистор, що містить кільцевий сердечник, виготовлений із високопроникливого марганець-цинкового фериту, і первинну обмотку, який відрізняється тим, що кільцевий сердечник виконано з контактами, нанесеними на протилежні боки сердечника, і припаяними до кожного з цих двох контактів провідниками, що з„єднані з електронним підсилювачем. Винахід відноситься до електротехніки і призначений для роботи у різних системах електропостачання з частотою мережі від нуля до десятків кГц, у тому числі й у пристроях захисного відключення для захисту людини від ураження електричним струмом і споруджень від пожеж. Диференціальний високочутливий магніторезистор (ДВМР) виконує функції диференціального трансформатора струму (ДТС) і може бути однофазного чи трифазного виконання. В описі для приклада приводиться ДВМР однофазного виконання. В даний час існує ряд ДТС [1 - 3]. Найбільш близьким до запропонованого винаходу є ДТС [2], що містить кільцевий сердечник (магнітопровід), первинну і вторинну обмотки. Сердечник виконаний із щільно покладених шарів стрічки із аморфного пермалоя з великою магнітною проникністю. Первинна обмотка може бути виконана в двох виконаннях: перше - з невеликої кількості витків в вигляді біфіляру (фіг.1, поз.2) із мідного дроту, намотаного на сердечник; друге - у виді пропущених через вікно сердечника всіх робочих провідників (фіг.2, поз.2), це залежить від потужності споживача і чутливості пристрою, що задається. Вторинна обмотка складається з великої кількості витків, виконаних з мідного дроту малого перетину і намотаних на кільце сердечника. В основі роботи ДТС покладено принцип електромагнітної індукції. Поряд з великими перевагами, ДТС має і недоліки. До недоліків можна віднести те, що він недостатньо чутливий до пульсуючих і згладжених постійних диференціальних струмів і до змінних диференціальних струмів величиною менш 10мА, має, відносно, велику собівартість та трудомісткість в виготовленні стрічки із аморфного пермалоя, що не дає можливість роботи на підвищених частотах. В ОСНОВІ ВИНАХОДУ ПОСТАВЛЕНО ЗАДАЧУ підвищення надійності і чутливості існуючих ДТС, зменшення їхньої вартості і розширення галузі використання в частотному діапазоні до 20кГц. ПОСТАВЛЕНА ЗАДАЧА вирішується удосконаленням ДТС [2], шляхом застосування диференціального високочутливого магніторезистора (ДВМР), виконаного на основі високочутливого магніторезистора (BMP) [4], без вторинної обмотки, із двома контактами, , нанесених на протилежні боки кільцевого сердечника BMP і двох провідників, припаяних до цих контактів. Це є основною (19) UA (11) 57648 (13) C2 (21) 2002086777 (22) 15.08.2002 (24) 17.04.2006 (46) 17.04.2006, Бюл. № 4, 2006 р. (72) Носанов Микола Ілліч, Пащенко Валентин Павлович, Шемяков Олександр Антонович, Прокопенко Василь Кирилович, Дебелий Володимир Леонідович, Пащенко Олексій Валентинович, Курінний Едуард Григорович, Костенко Юрій Сергійович, Рєдкозубов Олексій Олексійович (73) Носанов Микола Ілліч, Пащенко Валентин Павлович, Шемяков Олександр Антонович (56) UA 45153 A, H01L43/08, 05.06.2001 RU 99115888 A, H02H9/02, 27.05.2001 RU 95106746 A1, G01D5/20, G01R33/00, G01R29/08, 27.06.1997 3 57648 4 відмінністю від [2]. Первинна обмотка є спільним личини - 0.35 - - 0.2%/°С, це залежить від діапазоелементом ДТС і ДВМР. нів температур. Робочий частотний діапазон На фіг.1, 2 показаний пристрій ДВМР двох виДВМР досить широкий від нуля до десятків кГц. конань з первинною обмоткою: перше - обмотка ДВМР має велику чутливість до малих дифевиконана у виді біфіляру (фіг.1, поз.2); друге -у ренціальних струмів, як змінних, так і постійних виді пропущених через вікно сердечника всіх ровеличиною менше 10мА. бочих провідників (фіг.2, поз.2). Де, L - фазний Застосування диференціального високочутлиробочий провід, N - нульовий робочий провід. вого магніторезистора дозволить підвищити наМагнітопровід ДВМР виконаний у виді кільця дійність І чутливість диференціальних пристроїв з (поз.1) з високочутливого марганець-цинкового BMP, зменшити їхню вартість і розширити галузь фериту з магнітною проникністю μ>1000, напривикористання в частотному діапазоні до 20кГц. клад, МН-1000, МН-2000, МН-6000, МН-10000 з Джерела інформації: контактами (поз.3), нанесеними на протилежні 1. Каталог. Дифференциальные выключатели с боки кільця і двома виводами (поз.4), припаяними защитой от сверхтока FL7 фирмы Moeller и Felten до цих контактів і призначених для підключення до & Guilleaume, 1998. Германия електронного підсилювача. 2. Ф.Штепан. Устройства защитного отключения, В основі роботи ДВМР покладений принцип управляемые дифференциальным током. - Прага, магніторезистивного ефекту [4], тому електричний 2000. - 90с; с ил. (ПРОТОТИП). опір ДВМР, що залежить від величини диференці3. Монаков В.К. Современные тенденции обеспеального струму в первинній обмотці, зменшується чения электробезопасности в промышленных и при його збільшені і сигнал збуджування поступає бытовых электроустановках на основе применена електронний підсилювач. ния устройств защитного отключения. - ПромышМагніторезистивна чутливість (МРЧ) має веленная энергетика, 1996, №2. Россия. -3 -3 личину - 2.3*10 - - 7.7*10 % м/А. ДВМР досить 4. Деклараційний патент України, UA №45153 A, термостабільні. Наприклад, в діапазоні темпераH01L43/08. Високочутливий магніторезистор. Бюл. тур – 60°С - + 60°С температурний коефіцієнт МРЧ №3. 2002р. складає - 0.83%/°С, він може бути ще меншої ве Комп‟ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601