 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Вимірювання струмів, що грунтуються на гальваномагнітних ефектах
Такі вимірювання здійснюються за допомогою перетворювачів Холла (ПХ). Ці методи грунтуються на застосуванні ПХ для вимірювання параметрів магнітного поля, що створюється вимірюваним струмом, і використанні залежності між струмом і магнітним полем, яка визначається законом повного струму:
. (2.8)
Якщо контур інтегрування не проходить через намагнічуване середовище, то можна користуватись рівнянням:
. (2.9)
На практиці вимірювання струмів за допомогою ПХ зводиться до визначення магнітної індукції в скінченному числі або навіть в одній точці магнітного поля, що створюється вимірюваним струмом.
Для вимірювань великих струмів використовують прилади з немагнітним та з феромагнітним інтегруючими контурами.
Прилади з немагнітним інтегруючим контуром. Прилади з немагнітним інтегруючим контуром складаються з ряду ПХ, що оточують шину зі струмом (рис. 2.7). Для цього випадку справджується наближене рівняння:
, (2.10)
де Ві – магнітна індукція в місці розташування і -го ПХ; αі – кут між вектором магнітної індукції і віссю направленості і -го ПХ; Δ l – відстані між сусідніми ПХ.
Якщо всі ПХ мають однакову чутливість SB, то сума їх вихідних напруг пропорційна до вимірювального струму:
. (2.11)
Сумування вихідних сигналів n ПХ дозволяє зменшити температурний дрейф сумарної залишкової напруги, а також збільшити в 
разів відношення корисного сигналу до шуму при дії випадкових некорельованих завад.
Прилади з немагнітним інтегруючим контуром вирізняються простотою конструкції і незначною масою. Їх виготовляють у вигляді вимірювальних кліщів для вимірювання струму без розриву струмопроводу, в тому числі у високовольтних мережах. Для зменшення похибки таких приладів слід використовувати більшу кількість ПХ. Ці прилади особливо ефективні при вимірюваннях і осцилографуванні високочастотних і імпульсних струмів, оскільки ПХ практично безінерційні.
Прилади з феромагнітним інтегруючим контуром. Використання феромагнітного інтегруючого контура дозволяє підвищити чутливість і зменшити похибки від впливу зовнішніх магнітних полів і несиметричного розподілу вимірюваного струму. Зазвичай магнітопровід має астатичну конструкцію з парною кількістю повітряних зазорів, в яких розміщуються ПХ (рис. 2.8).
Якщо магнітопровід складається з n феромагнітних участків і має m зазорів, то, спираючись на закон повного струму, можемо скласти наближене рівняння
, (2.12)
де HFeі і Hδk – відповідно середнє значення напруженості магнітного поля в і ‑му феромагнітному участку і k -му зазорі; lFeі і lδk – відповідно довжина і -го
феромагнітного участку і k -го зазору.
Перемноживши всі члени на μ 0, для випадку коли всі зазори однакові (lδk =lδ) і використовуються ПХ однієї чутливості SВ, отримаємо:
З цього виразу видно, що сумарна напруга ПХ пропорційна до вимірюваного струму, якщо
В промислових приладах це співвідношення не перевищує 0,01 при струмах І ≥ 15 кА.
Похибка таких приладів в основному визначається гістерезисом та нелінійністю основної кривої намагнічування магнітопроводу і при вимірюванні струмів до 150 кА становить 0,2…0,5%. Основним недоліком є велика маса магнітопроводу і габарити.
Поиск по сайту: