[LT] Pasiūlymas yra iš elektronikos srities, o būtent elektros srovės stiprio bei tekėjimo krypties matavimo prietaisai, ir gali būti vartojamas pastoviosios srovės stiprio ir kintamosios srovės stiprio modulio, bei pastoviosios srovės tekėjimo krypčiai matuoti, nenutraukiant matuojamosios grandinės. Pasiūlytame būde matuojamosios srovės I x kuriamas magnetinis laukas B yra matuojamas dviem magnetinio lauko jutikliais, o pasiūlytame matavimo įrenginyje yra papildomai sumontuotas antras magnetinio lauko B jutiklis ir prietaiso konstrukcija yra padaryta su ant laido ir jo izoliacijos uždedamu matavimo antgaliu, sudarytu iš dviejų simetrinių dalių, sudarančių besiplečiančio pleišto formos matavimo kontaktą, ir matavimo antgalis yra sujungtas su prietaiso dėžute taip, kad viena jo simetrinė dalis su joje įmontuotais magnetinio lauko jutikliais yra įtvirtinta pastoviai, o kita simetrinė dalis gali būti nuimama. Palyginus su analogu pasiūlymas neturi apribojimų laidų erdviniam išdėstymui ir leidžia matuoti kintamąją bei nuolatinę srovę, parodydamas ir jos tekėjimo kryptį.
[EN] The proposal is in the field of electronics, namely - measurement devices of an electrical current strength and direction of current flow, and can be used for measurements of strengths of constant current and alternating current module, and the direction of constant current flow without interrupting the measuring circuit. In the proposed method, a magnetic field B, created by current I x, is measured by the two sensors, and the proposed measurement device is additionally equipped with a second magnetic field B sensor, and device design is done with the conductor and its insulation superimposed by measuring nozzle, consisting of two symmetrical parts, forming the expanding wedge-shaped measuring contact. Measuring nozzle is connected to the device box so that one of its symmetric parts with its built-in magnetic field sensor is fixed, and the other symmetric part can be removed. Compared with analogue, the method has no restrictions on spatial layout of cables and allows the measurement of AC and DC output, showing its direction of current flow.
[0001] Pasiūlymas yra iš elektronikos srities, o būtent – kintamosios elektros srovės stiprio I modulio Io bei pastoviosios srovės stiprio I= ir tekėjimo krypties matavimo prietaisai, ir gali būti vartojamas pastoviosios elektros srovės stiprio I= bei kintamosios srovės stiprio I modulio Io ir pastoviosios srovės I= tekėjimo krypties matavimui, nenutraukiant matuojamosios elektros srovės grandinės.
[0002] Atliekant elektros grandinių patikrą, pavyzdžiui, elektros energijos vartotojų sunaudojamos energijos apskaitą, yra vartojami elektros srovės stiprio I matavimo prietaisai. Analogas veikia indukciniu principu, kai antriniame indukciniame kontūre yra indukuojama proporcinga matuojamajai kintamajai srovei Ix įtampa Ux, o matuojamoji srovė Ix teka laidu, patalpintu antriniame indukciniame kontūre. Žinomą būdą realizuojančiame įrenginyje antrinis indukcinis kontūras yra sudarytas iš žiedinio – toroidinio magnetolaidžio, ant kurio yra suvyniota indukcinė ritė, kurios išvadai yra sujungti su įtampos Ux matavimo elektronine grandine ir tai sudaro srovės I matavimo reples – Diko replės (V. Popovas, S. Nikolajevas. Elektrotechnika.- "Mintis", Vilnius, 1969, 516 p.).
[0003] Analogo trukumas yra tai, kad jis ne visais atvejais gali būti panaudotas, nes matavimo metu antrinis indukcinis kontūras turi apglėbti matuojamąjį laidą, o tam turi būti pakankamai vietos aplink matuojamąjį laidą. Kiti analogo trukumai yra tai, kad juo negalima matuoti nuolatinės srovės stiprio I= ir srovės tekėjimo krypties.
[0004] Analogo trūkumams pašalinti nekontaktiniame srovės stiprio I matavimo būde, matuojamosios srovės Ix kuriamas magnetinis laukas Bx yra matuojamas dviem magnetinio lauko jutikliais, kurių atitinkamuose išėjimuose Uiš 1 ir Uiš 2 gautos signalų Uiš 1 ir Uiš 2 amplitudinės vertės Uo iš 1 ir Uo iš 2 yra sudauginamos: Uo iš 1·Uo iš 2 = Πo, ir atimamos: |Uo iš 1 – Uo iš 2| = (o, o gautas daugybos rezultatas Πo yra padalinamas iš gauto skirtumo (o: Πo /(o = Do, ir iš čia matuojamosios srovės stiprio Ix modulio vertė |Ix| = Io x yra nustatoma proporcingai gautam dalybos dydžiui Do iš sąlygos: Io x = k ·Do, čia proporcingumo koeficientas k yra nustatomas eksperimentiškai, kai tuo tarpu pastovios matuojamosios srovės Ix ( atveju, šios srovės tekėjimo kryptis yra nustatoma iš įtampų Uo iš 1 ir Uo iš 2 ženklo.
[0005] Analogo trūkumams pašalinti, nekontaktiniame srovės stiprio I matavimo įrenginyje, sudarytame iš magnetinio lauko B jutiklio ir jo išėjime Uiš prijungtos matavimo elektrinės grandinės išėjimo įtampai Uo iš matuoti, papildomai yra sumontuotas antras magnetinio lauko B jutiklis, kurio atstumas d2 nuo laido, kuriuo teka matuojamoji srovė Ix, yra padarytas skirtingas atstumui d1 tarp laido ir pirmojo magnetinio lauko B jutiklio: d1 ( d2 ir ( d ( |d1 – d2| ( 0, o pirmojo ir antrojo magnetinio lauko B jutiklių atitinkami išėjimai Uiš 1 ir Uiš 2 yra sujungti su atitinkamomis mikroprocesoriaus duomenų įvedimo šinomis – įėjimais Din 1 ir Din 2, kai mikroprocesoriaus duomenų išvedimo šina – išėjimas Diš yra sujungta su skaitmeninio rodytuvo įėjimu Uin, gauto rezultato Io x rodmenims skaityti.
[0006] Principinė-struktūrinė nekontaktinio srovės I matavimo įrenginio schema yra parodyta Fig. 1, o nekontaktinio srovės I matavimo įrenginio konstrukcija yra parodyta Fig. 2, čia skaičiais pažymėta: 1 – laidas, kuriuo teka matuojamoji srovė Ix; 2 ir 3 – atitinkamai pirmasis ir antrasis magnetinio lauko B jutikliai; 4 – mikroprocesorius; 5 – skaitmeninis rodytuvas; 6 – laido 1, kuriuo teka matuojamoji srovė Ix, izoliacija; 7 ir 8 – antgalio dvi simetrinės pleišto pavidalo dalys; 9 – dėžutė; 10 - skaitmeninio rodytuvo 5 ekrano langelis; 11 – jungiklis.
[0007] Nekontaktinio srovės I matavimo įrenginio (Fig. 1) pirmojo 2 ir antrojo 3 magnetinio lauko B jutiklių išėjimai atitinkamai Uiš 1 ir Uiš 2 yra sujungti su mikroprocesoriaus 4 atitinkamais duomenų įvedimo įėjimais Din 1 ir Din 2, o mikroprocesoriaus 4 išėjimas Diš yra sujungtas su skaitmeninio rodytuvo 5 įėjimu Uin. Jutikliai 2 ir 3 yra sumontuoti atstumu ( d vienas nuo kito ir patalpinti virš laido 1, kurio teka matuojamoji srovė Ix, taip, kad atstumo ( d kryptis yra statmena laidui 1. Laidu 1 tekanti matuojamoji srovė Ix sukuria magnetinį lauką Bx, kurio stipris Hx = Bx /((o·() ir jo vertė jutiklių 2 ir 3 patalpinimo vietose atitinkamai yra H1 ir H2, čia koeficientas ( išreiškia aplinkos magnetines savybes – aplinkos magnetinė skvarba, o konstanta (o yra matavimo sistemos SI konstanta – vakuumo magnetinė skvarba. Remiantis pateiktomis išraiškomis matuojamosios srovės stiprio Ix modulis Io x yra apskaičiuojamas pagal šią formulę:
[0008]
[0009] čia apskaičiuotas srovės Ix modulio stipris Io x nepriklauso nuo jutiklių 2 ir 3 atitinkamų atstumų d1 ir d2 iki laido 1, o ( d ( |d1 – d2| ( 0.
[0010] Jutiklių 2 ir 3 atitinkamuose išėjimuose Uiš 1 ir Uiš 2 atsiranda proporcingos matuojamajai srovei Io x išėjimo įtampos atitinkamai Uo iš 1 ir Uo iš 2, ir todėl mikroprocesoriumi 4 iš šių verčių matuojamoji srovė Io x yra apskaičiuojama pagal šią formulę:
[0011]
[0012] čia k – eksperimentiškai nustatoma kalibravimo konstanta.
[0013] Mikroprocesoriumi 4 apskaičiuota matuojamosios srovės stiprio Ix modulio vertė Io x yra nuskaitoma išėjime Diš ir yra parodoma skaitmeninio rodytuvo 5 ekrane 10.
[0014] Nekontaktinio srovės matavimo įrenginio (Fig. 2) konstrukcija yra padaryta su ant laido 1 ir jo izoliacijos 6 uždedamu matavimo antgaliu, kuris yra sudarytas iš dviejų simetrinių dalių 7 ir 8, sudarančių besiplečiančio pleišto formos matavimo kontaktą. Matavimo antgalis 7-8 yra sujungtas su prietaiso dėžute 9 taip, kad viena jo simetrinė dalis 7 su joje įmontuotais jutikliais 2 ir 3 yra įtvirtinta pastoviai, o kita simetrinė dalis gali būti nuimama. Prietaiso dėžutės 9 vienoje iš plokštumų yra padarytas langelis 10 skaitmeninio rodytuvo 5 rodmenims skaityti, bei sumontuotas jungiklis 11 prietaisui įjungti ir išjungti. Magnetinio lauko Bx jutikliai 2 ir 3 yra sumontuoti matavimo antgalio dalyje 7, pastoviai sujungtoje su prietaiso dėžute 9, o kitos prietaiso elektroninės grandinės ir maitinimo baterija (akumuliatorius) yra sumontuoti dėžutės 9 viduje.
[0015] Nekontaktinis srovės Ix matavimo įrenginys veikia tokiu būdu.
[0016] Prietaiso matavimo antgalis 7-8 yra prispaudžiamas prie laido 1, kuriuo teka matuojamoji srovė Ix, taip, kad laidas 1 kartu su jį gaubiančią izoliacija 6 patenka į besiplečiančio pleišto formos išpjovos plyšį. Kitu atveju, kai laidas 1 guli ant plokštumos, matavimo antgalio nuimama dalis 8 yra pašalinama ir likusi dalis 7 savo nuožulniąja plokštuma yra prispaudžiama prie laido 1 ir jo izoliacijos 6. Jungikliu 11 yra įjungiamas maitinimas ir prietaiso elektroninės grandinės pradeda veikti. Anksčiau aprašytu būdu skaitmeninio rodytuvo 5 ekrane 10 atsiranda matuojamosios srovės stiprio Ix modulio vertė Io x, kuri, patogumo dėlei, gali būti įsimenama prietaiso elektroninės schemos atmintyje ir vizualiai nuskaitoma prietaisą atitraukus nuo laido 1. Kai yra matuojama pastovioji srovė Ix =, skaitmeninio rodytuvo 5 ekrane 10 atsiranda ženklas, pavyzdžiui, rodyklė ( arba (, parodanti srovės Ix = tekėjimo kryptį.
[0017] Palyginus su analogu, šis nekontaktinis srovės stiprio ir tekėjimo krypties matavimo įrenginys neturi apribojimų matuojamųjų laidų erdviniam išdėstymui ir leidžia matuoti kintamąją srovę I bei nuolatinę srovę I=, parodydamas ir jos tekėjimo kryptį.
1. Nekontaktinis srovės matavimo būdas, kuriame matuojamosios srovės kuriamo magnetinio lauko stiprį matuoja magnetinio lauko jutikliu, kurio išėjime signalas yra proporcingas srovės stiprio moduliui, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad srovės kuriamo magnetinio lauko stiprį matuoja dviem magnetinio lauko jutikliais, kurių išėjimuose atsiradusius signalų modulius sudaugina ir atima, daugybos rezultatą padalina iš skirtumo rezultato, o matuojamosios srovės stiprio modulio vertę nustato proporcingai gautam dalybos rezultatui.
2. Nekontaktinis srovės matavimo įrenginys, susidedantis iš magnetinio lauko jutiklio ir prie jo išėjimo prijungtos įtampos matavimo elektroninės grandinės, kuri yra sumontuota prietaiso dėžutėje kartu su elektroniniu rodytuvu rodmenims skaityti, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad yra papildomai sumontuotas antras magnetinio lauko jutiklis, prie kurio išėjimo yra prijungta antra išėjimo įtampos matavimo elektronine grandine, antrojo magnetinio lauko jutiklio atstumas nuo laido, kuriuo teka matuojamoji srovė, yra padarytas skirtingas atstumui tarp laido ir pirmojo magnetinio lauko jutiklio, o pirmojo ir antrojo magnetinio lauko jutiklių išėjimai yra sujungti su atitinkamais mikroprocesoriaus duomenų įvedimo įėjimais, kurio apskaičiuotų duomenų išvedimo išėjimas yra sujungtas su elektroninio skaitmenų rodytuvo įėjimu.
3. Nekontaktinis srovės matavimo įrenginys pagal 2 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad prietaiso konstrukcija yra padaryta su ant laido ir jo izoliacijos uždedamu matavimo antgaliu, sudarytu iš dviejų simetrinių dalių, sudarančių besiplečiančio pleišto formos matavimo kontaktą, ir matavimo antgalis yra sujungtas su prietaiso dėžute taip, kad viena jo simetrinė dalis su joje įmontuotais magnetinio lauko jutikliais yra įtvirtinta pastoviai, o kita simetrinė dalis gali būti nuimama.