ооoo
ОINDОIND
00 Изобретение относитс к электро;иэмерительной технике и может быть использовано в приборах и системах дл измерени электрических сигналов Известно устройство дл измерени тока, содержащее трансформатор тока, первична обмотка которого включена в цепь контролируемого тока, и преоб разователь voKa в напр жение, выполненный в виде усилител с параллель ,ной отрицательной обратной св зью по напр жению, вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока, а выход св зан с выходом уст: ройства 1. Однако данное устройство имеет не достаточную точность измерени , св занную с увеличением тока намагничи|вани трансформатора при больших кратност х измер емого тока. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени тока, содержа .щее трансформатор тока, имеюдий первичную обмотку, включенную в цепь контролируемого тока, выходную и ком пенсационную обмотки, преобразователь тока в напр жение, выполненный в виде усилител , вход которого соеди:;ен с выходной обмоткой трансформа тора тока, а выход св зан с выходом устройства и через масштабный резистор присоединен к компенсационной об мотке трансформатора тока 2. Недостатками известного устройства вл ютс относительно низка точность измерени в широком диапазоне частот, обусловленна ограниченность предельно допустимого по услови м устойчивости результирующего козффициента усилени усилител в замкнутом контуре, а также сложность выпол нени устройства, св занна со значи тельными габаритами и большим числом витков обмоток трансформатора тока. Цель изобретени - повьшение точ ,ности устройства и его упрощение. Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл измерени тока, содержащем трансформатор тока, имеющий первичную обмотку, включенную во .входную цепь, выходную и компенсационную обмотки, преобразователь тока, вход которого соединен с выходной об моткой трансформатора тока, а выход через масштабный резистор св зан с компенсационной обмоткой, преобразователь 7ока вьшолнен в виде последбвахельно соединенных аналого-цифрового преобразовател , параллельно входу которого включен шунт, блока управ лени и цифроаналогового преобразова тел , промежуточные выходные цепи ко торого соединены с дополнительными выводами компенсационной обмотки, шунт имасштабный резистор соединены последовательно и своими противоположными вывoд uv{и раздельно св заны с выходными зажимами устройства, а выходы аналого-цифрового преобразовател и блока управлени раздельно подключены к его дополнительным выходным зажимам. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит трансформатор 1 тока с первичной обмоткой 2, выходной обмоткой 3 и компенсационной обмоткой 4, аналого-цифровой преобразователь 5, вход которого соединен с выходной обмоткой 3 трансформатора 1 тока, последовательно соединенные блок 6 управлени и цифроаналоговый преобразователь 7, шунт 8, включенный параллельно входу аналогЪ-цифрового преобразовател 5, и масштабный резистор 9. В качестве цифроаналогового преобразовател 7 использован цифроаналоговый преобразователь с токовым выходом, имеющий р д истачников 10 тока, кахздый из которых св |зан с выходными зажимами цифроаналогового преобразовател 7 с помощью ключей 11, управл клдие входы которых св заны с соответствующими выходными зажимами блока 6 управлени . Выходной зажим цифроаналогового преобразовател 7, образованный объе диненными выводами источников 10 тока , через масштабный резистор 9 соединен с одним из выводов компенсационной обмотки 3 трансформатора 1,ока , а к другим ее вьгоодам присоединены выводы ключей 11. Первична обмотка 2 трансформатору 1 тока включена в цепь контролируемого тока, шунт 8 и масштабный резистор 9 соединеныпоследовательно , а их противоположные выводы присоединены к выходным зажимам устройства. Устройство имеет также дополнительный выход, образованный выходом аналого-цифрового 0$ еобразовател 5 и блока 6 управлени . Устройство работает следуквдим обг разом,, ; . Входной переменмый/ток 1,2. / прбтекаквдий по первичной обмотке 2 трансформатора 1 тока, намагничивает сердечник трансформатора 1 тока и шунтирует ток Ij в его выходной обмотке 3, который протекает через резистивный шунт 8. . Падение напр жени Ug на сопротивление шунта 8 преобразуетс аналогоцифровым преобразователем 5 в код, который в .виде Электрических сигналов поступает на вход блока 6 управлени ,- Блок б управлени в соответствии с поступающим кодом управл ет состо нием цифроаналогового преобра-зовател 7 путем отпирани и запирани соответствующих ключей 11. При ; этом на выходе цифроаналогового преобразовател 7 возникает ток , поступаквдий от источников 10 тока через ключи 11 в секции компенсационной обмотки 4 трансформат 5ра i тока. Этот ток 1 направлен встречно току 1 в первичной обмотке 2 трансформа тора 1 тока и размагничивает его сер дечник, снижа ток намагничивани трансформатора 1 тока. При синусоидальном токе | в первичной i обмотке 2 в интервале его нарастани от нул до максимального значени I ji j jpapacтает и ток | в выходной обмотке 3 трансформатора 1 тока. При превышеНИИ падени напр жени Ug на шунте 8 от тока 1з заданного значени Ug код, формируемый на выходе аналогоцифрового преобразовател 5 с помощью блока 6 управлени , измен ет сое то ние ключей 11 в цифроаналоговом преобразователе 7 таким образом, что ток / , протекающий по секци м ком пенсационной обмотки 4, увеличиваетс , на одну ступень Al4, уменьшив соответственно ток намагничивани тран форматора 1 тока и падение напр жени Ug на шунте 8 до значени менвшеро ио. При дальнейшем увеличении тока l,j te первичной обмотке 2 трансформатора 1 тока вновь возрастает ток Ц в выходной обмотке 3. трансформатора 1 то ка, а падение напр жени Ug на .шунте 8 снова достигает значени U. При этом ток Ц в компенсационной обмотке 4 возрастает еще на одну ступень &,, а ток Ц в выходной обмотке 3 соответ ственно уменьшаетс . Указанный процесс продолжаетс вплоть до достижени током первичной обмотке 2 максимального значени 1(1макс При уменьшении тока .j процесс вдет в обратном направлении, при этом Toifc Ц в компенсационной обмотке 4 снижаетс ступен ми, равными 14 Так как . . . . . где Ug, UQ - падени напр жени на шунте 8 и масштабном ре зисторе 9, то при Я g - R 9 R полу.:им . . : . . Таким образом, в любой момент вре мени обеспечиваетс линейна зависимость между контролируемым током l. и суммой падений напр жений Ug и U на шунте 8 и масштабном резисторе 9, образующей выходной .сигнал устройст- . ва. Дополнительный выходной сигнал устройства в цифровой форме в виде кода формируетс на выходе аналогоцифрового преобразовател 5 и. выхода бл0ка 6 управлени . В качеств е аналого-цифрового преобразовател 5 можно использовать пороговые устройства, а в качестве блока 6 управлени . реверсивный счетчик. При достаточно большом;, числе разр дов аналого-цифрового преобразовател 5 и блока б управлени дополнительный вьлходной сигнал устройства можно формировать таким образом, что код на выходе аналого-цифрового преобразовател 5 и код на выходе блока б-управлени будут образовывать соответственно код младших и старших разр дов, численное значение которых пропорционально контролируемому току Ij . При скачкообразном изменении контролируемого тока , например под ; ействием импульсных помех, падение напр жени Ug на шунте 8 от тока |д может превысить значение Ug и достичь более высокого значени . В этом случде ток 1 на выходе цифроаналогового преобразовател 7 измен етс ступен ми , большими ut. Использование в устройстве,в качестве преобразовател выходного то-. , . ка трансформатора тока пбследовательно соединенных аналого-цифрового преобразовател 5, блока управлени б и цифроаналоговрго преобразовател 7 позвол ет обеспечить большее значение коэффициента передачи преобразовател , а следовательно, и более высокую степень , компенсации тока намаГничивани (трансформатора тока. Это, в- свою очередь , повьллает точность трансформатора тока и обес)Е1ечиЗает болёе высокую точность измерений s- большем диапазоне частот. ПЗРИ этом также снижаютс raбapJriы трансформатора тока, сущеётвенно уменьшаетс число витков его обмоток, и тем самым упрощаетс выполнение трансформатора тока и всего устройства в целом. Наличие в устройстве аналогоциф-.. рового выхода и дополнительного выхода в цифровой форме позвол ет использовать устройство дл измерени тока как в аналоговых, так и аналого-цифровых измерительных приборах и системах .00 The invention relates to electrical engineering and instrumentation and can be used in devices and systems for measuring electrical signals. A device for measuring current is known, comprising a current transformer, the primary winding of which is connected to a controlled current circuit, and a transformer voKa to a voltage made an amplifier with a parallel negative feedback voltage, the input of which is connected to the secondary winding of the current transformer, and the output is connected to the output of the device: 1. However, this device has inadequate measurement accuracy associated with an increase in the magnetizing current of the transformer at high multiplicities of the measured current. The closest to the technical essence of the invention is a device for measuring current, containing a current transformer, having a primary winding connected to a controlled current circuit, an output and compensation winding, a current-to-voltage converter made in the form of an amplifier, the input of which is :; en with the output winding of the current transformer, and the output connected to the output of the device and through a scale resistor connected to the compensation winding of the current transformer 2. The disadvantages of the known device are itelno low measurement accuracy over a wide frequency range, due to limitations on the maximum permissible conditions of stability resulting kozffitsienta gain amplifier in a closed loop, and the complexity vypol Neny device associated with considerably large dimensions and the number of turns of the current transformer windings. The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplicity of the device. This goal is achieved by the fact that in a device for measuring current, containing a current transformer, having a primary winding, included in the input circuit, output and compensation windings, a current converter, whose input is connected to the output winding of the current transformer, and the output through a large-scale resistor is connected with compensation winding, the converter 7oka is made in the form of a post-serially connected analog-to-digital converter, in parallel to the input of which the shunt is turned on, a control unit and a digital-analogue converter The callout bodies, the intermediate output circuits of which are connected to the additional terminals of the compensation winding, the shunt resistor and the scale resistor are connected in series and their opposite uv output and are separately connected to the output terminals of the device, and the outputs of the analog-digital converter and the control unit are separately connected to its additional output clamps. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a current transformer 1 with a primary winding 2, an output winding 3 and a compensation winding 4, an analog-digital converter 5, the input of which is connected to the output winding 3 of a current transformer 1, connected in series to control unit 6 and digital-to-analog converter 7, shunt 8 connected in parallel input analog-to-digital converter 5, and a large-scale resistor 9. As a digital-to-analog converter 7, a digital-to-analog converter with a current output, having a number of 10 current sources, is used, ahzdy of which communication | coupled to output terminals DAC 7 via keys 11, kldie control inputs of which are coupled to the respective output terminals of the control unit 6. The output terminal of the digital-to-analog converter 7, formed by the combined terminals of the current sources 10, is connected via a scale resistor 9 to one of the terminals of the compensation winding 3 of the transformer 1, and to the other terminals of the keys 11. The primary winding 2 of the current transformer 1 is connected to the circuit controlled current, the shunt 8 and the scale resistor 9 are connected in series, and their opposite terminals are connected to the output terminals of the device. The device also has an additional output formed by the output of the analog-digital 0 $ of the generator 5 and the control unit 6. The device works on the same way,; . Input AC / Current 1.2. / Prbtekakvdiy across the primary winding 2 of the current transformer 1, magnetizes the core of the current transformer 1 and shunts the current Ij in its output winding 3, which flows through the resistive shunt 8.. The voltage drop Ug to the resistance of the shunt 8 is converted by an analog-digital converter 5 to a code that, in the form of Electrical signals, enters the input of control unit 6, - Control block b controls the state of digital-analog converter 7 according to the incoming code by unlocking and locking the corresponding keys 11. When; a current is generated at the output of the digital-to-analog converter 7 from the current sources 10 through the keys 11 in the compensation winding 4 transformer 5p i current section. This current 1 is directed oppositely to current 1 in the primary winding 2 of current transformer 1 and demagnetizes its core, reducing the magnetizing current of current transformer 1. With sinusoidal current | in the primary i winding 2, in the interval of its rise from zero to the maximum value I ji j jpapsett, the current | in the output winding 3 transformer 1 current. When the voltage Ug on the shunt 8 from the current 1 of the specified value Ug is exceeded, the code generated at the output of the analog-digital converter 5 by means of the control unit 6 changes the connection of the keys 11 in the digital-analog converter 7 so that the current flowing through the section The compensation winding 4 increases by one step Al4, decreasing the magnetizing current of the current transformer 1 and the voltage Ug on the shunt 8, respectively, to the value of the variable io. With a further increase in the current l, j te to the primary winding 2 of the current transformer 1, the current C increases again in the output winding 3. of the transformer 1 and the voltage drop Ug on the shunt 8 again reaches the value U. At the same time, the current C in the compensation winding 4 increases by one more degree &, and the current C in the output winding 3 decreases accordingly. This process continues until the current of the primary winding 2 reaches a maximum value of 1 (1 max. When the current .j decreases, the process moves in the opposite direction, while Toifc C in the compensation winding 4 decreases in steps of 14 Since..... Where Ug, UQ is the voltage drop across the shunt 8 and the large-scale resistor 9, then when I g - R 9 R semi.: Im.:.. Thus, at any time, a linear relationship between the monitored current l and the sum of the drops is provided voltage Ug and U on the shunt 8 and the large-scale resistor 9, which forms the output The signal of the device. The additional output signal of the device in digital form in the form of a code is formed at the output of the analog-digital converter 5 and the output of the control block 6. As analog-digital converter 5, threshold devices can be used, and as the control unit 6. reversible counter. With a sufficiently large ;, the number of bits of the analog-digital converter 5 and the control block b, the additional input signal of the device can be formed in such a way that the code at the output of the analog-digital conversion azovatel 5 and the code-output b of the control unit will form a code respectively lower and upper bits, the numerical value which is proportional to the controlled current Ij. When an abrupt change in the controlled current, for example, under; By the action of impulse noise, the voltage drop Ug on the shunt 8 from the current | d can exceed the value Ug and reach a higher value. In this case, the current 1 at the output of the digital-to-analog converter 7 is changed in steps greater than ut. Use in the device as an output current converter. , As a current transformer, p respectively of the connected analog-digital converter 5, the control unit b and the digital-analog converter 7, allows for a higher value of the transmitter's transmission coefficient and, consequently, a higher degree of compensation of the magnetization current (the current transformer. This, in turn, the accuracy of the current transformer and ensures the high accuracy of measurements of the s-greater frequency range. This also reduces the size of the current transformer, significantly reduces the number of turns of its windings, and thus simplifies the implementation of the current transformer and the device as a whole. The presence in the device of an analog digital output and an additional output in digital form makes it possible to use a device for measuring current in both analog and analog-digital measuring instruments and systems.