Вимірювальний перетворювач струму

Изобретение может быть использовано в измерительной технике и автоматике. Цель изобретения - повышение динамической точности, устойчивости и снижение потребляемой мощности. Введение дополнительного трансформатора 5 с сердечником из того же материала, что и у основного трансформатора 1, позволяет осуществить цепь обратной связи по сигналу ошибки. В нее входят последовательно соединенные идентичные обмотки 4 и 6 и усилитель 9. 1 ил. с Г I 449915 Изобретение относится к устройствам измерительной техники, предназначено для преобразования переменного тока в ток с гальваническим разделе- г нием контролируемой и измерительной цепей и может быть использовано в измерительной технике и автоматике. Цель изобретения - повышение динамической точности, повышение ус- 10 тойчнвости и снижение потребляемой мощности. На чертеже представлена схема преобразователя тока. Преобразователь содержит первый 15 трансформатор 1 с намотанными на его сердечнике тремя обмотками 2-4, второй трансформатор 5 с двумя обмотками 6 и 7, резистор 8 нагрузки и операционный усилитель 9. 20 Преобразуемый ток 1 & х поступает в первичную обмотку 2 трансформатора 1. Конец обмотки 4 трансформатора I соединен с началом обмотки 6 трансформатора 5, другой вьюод кото- 25 рой подключен к общей шине, начало же обмотки 4 подключено к инвертирующему входу операционного усилителя 9, выход которого подключен к началу обмотки 7 трансформатора 5, а неинвер- 30 тирующий вход - к общей шине. Конец обмотки 7 трансформатора 5 подключен к резистору 8 нагрузки, куда подключено и начало обмотки 3 трансформатора 1, другие же выводы обмотки 3 jC и резистора 8 нагрузки подключены к « • общей шине. Так как входной ток операционного усилителя 9 весьма мал ( 1 4 = 0 $ , то из ( 1 ) с л е д у е т , что і Г Ввиду того, что напряжение между дифференциальными входами усилителя 9 близко к нулю, напряжения, наведенные в обмотке 4 трансформатора I и в обмотке 6 трансформатора 5, равны. Таким образом dB, „ „ dB? ,1Ч о w S w s ( 3 ) W 6 - числа витков обмоток 4 и 6 соответственно1; S(, сечения магнитопроводов трансформаторов 1 и 5 соответственноJ В,, В ? - индукции в сердечниках трансформаторов 1 и 5 соответственно. Полагая, что материалы сердечников трансформаторов 1 и 5 одинаковы, а также то, что соблюдается равенство: где = w6s5 (4) получаем: dt или dt в,(t) ~Bs(t) (5) Следовательно, H4(t) = H5(t) . (6) Преобразователь работает следуюОпределим ток I.7 , поступающий на 1 щим образом. *Q резистор 8 нагрузки. Согласно закона Для упрощения полагаем характериполного тока для сердечника трансфорстики операционного усилителя 9 близматора 5 получаем кими к идеальным, что соответствует (7) о параметрам современных промышленных " *Л + H . усилителей. д5 где W6, W7 - числа витков обмоток 6 и 7 соответственно; Из закона полного тока для серHff - напряженность магнитнодечника трансформатора 1 следует,что го поля в сердечнике НД,; трансформатора 5 і 50 1^ - средняя длина магнитной W, где силовой линии сердечника f - числа витков обмоток трансформатора 5. 2-4 соответственно', При ранее сделанных предположе- напряженность магнитнониях го поля в сердечнике 1, 55 • трансформатора 1 • , - средняя длина магнитной то силовой линии сердечника трансформатора 1. 1 6 = I * = 0, (8) з 449915 Выхоцной ток преобразователя опреФ о р м у л а и з о б р е т е н и я деляется суммой токов 1 7 и 1 Э Измерительный преобразователь т о ка, содержащий трансформатор, на сердечнике которого намотаны первичПодставив в выражение (9) значения ная и две вторичные обмотки, резиссоответствующих токов из (2) и (В) тор нагрузки и операционный усилиполучаем тель, к входу которого подключена £ .(Ю) первая вторичная обмотка, о т л и 6Ы* 10 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Из выражения (10) при идентичноповышения динамической точности, сти магнитных характеристик магнитоустойчивости и снижения потребляепроводов и выполнении (6), а также мой мощности, введен второй трансусловия форматор с двумя обмотками, сердеч15 ник которого сделан из того же маh _U Ws Wr (П) териала, что и сердечник первого погрешность преобразования тока оттрансформатора, причем первый вывод сутствует и первой обмотки второго трансформатора соединен с вторым выводом пер20 вой вторичной обмотки первого тран(12) вы» сформатора, второй вывод которой Как следует из выражения (12), подключен к первому входу операционвеличина выходного тока преобразованого усилителя, второй вывод первой теля пропорциональна входному току обмотки второго трансформатора с о е 25 I в х и не зависит от характеристик динен с общей шиной и с другим.вхомагнитного сердечника трансформатодом операционного усилителя, а в т о ров 1 и 5 , что позволяет использорая обмотка второго трансформатора вать трансформаторы с магнитопроодним выводом подключена к выходу водом из дешевого и технологичного операционного усилителя, а другим 30 выводом - к общим выводам резистоферрита, причем сердечник трансформатора 5 ^выражения (4), (11)] может ра нагрузки и второй вторичной оббыть значительно меньше сердечника мотки первого трансформатора, вторые выводы которых подключены к общей трансформатора 1, если W W, 3 шине. Редактор Е. Папп Составитель А. Цыпляков Техред М.Дидык Корректор О. Кравцова Заказ 6963/45 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ"Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д.^ Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, у л . Проектная,