Датчик электрического тока

Датчики электрических величин (напряжения, тока и мощности) и их применение для измерений

В науке, промышленности и технике используются электрические ФВ в широком диапазоне значений (I (10^-15до10⁶А), U(10^-12до10⁷В), R(0до10¹⁵Ом)). Для измерения этих электрических величин их необходимо преобразовать в электрические в сравнительно узком диапазоне или одну ФВ в другую.

Особенности преобразования электрических величин:

- широкий диапазон значений ФВ;

- разные значение рода токов (~ или =);

- широкий диапазон частот;

- разная необходимая точность преобразования;

- зависимость от условий эксплуатации.

(резистивный, трансформаторный, полупроводниковый)

Трансформаторные датчики тока

1) Провод, ток в котором подлежит измерению (один виток первичной обмотки (силовая)).

2) Сердечник из ферромагнитного материала (сталь, пермаллой).

3) Вторичная обмотка (сигнальная).

I ₁= I _x; I ₂/ I ₁=1/ n = w ₁/ w ₂; U _вых= I ₂* R _н=(I ₁/ n)* R _н

Эквивалентная схема (идеальный трансформатор тока):

r 1 – сопротивление провода первичной обмотки;

r 2 – сопротивление провода вторичной обмотки, пересчитанное к первичной обмотке;

Ls 1 – индуктивность рассеивания первичной обмотки, характеризует выход магнитного поля за границы сердечника;

Ls 2 – индуктивность рассеивания вторичной обмотки, приведенной к виткам первичной обмотки;

R н - сопротивление нагрузки, пересчитанное к виткам первичной обмотки;

L μ₁ – индуктивность намагничивания.

Недостатки: не используется при постоянном токе.

Преимущества: - большой диапазон частот

(от 50 Гц до 2,4 кГц)

- высокая точность.

Погрешность возникает за счет активных сопротивлений r1 и r2 и падения напряжения на индуктивностях рассеивания.

Дата добавления: 2014-01-03