[LT] Išradimas yra iš elektronikos srities, būtent elektros srovės matuoklis, skirtas kintamosios srovės matavimui bekontaktiniu būdu.@Srovės matuoklyje, turinčiame atvirą "U"raidės pavidalo magnetolaidį su ant jo užvyniota antrine transformatoriaus apvija, kuri sujungta su skaitmeniniu matavimo įtaisu, magnetolaidžio aukštis H1, plotis D1, o apačia užapvalinta pusapskritimiu, kurio spindulys R1 lyguspusei D1, magnetolaidžio feromagnetinės juostelės plotis Z1, o jos storis W1 daug mažesnis už D1, antrinė transformatoriaus apvija padalyta į dvi vienodo apvijų skaičiaus riteles, kurios suvyniotos ant magnetolaidžio viena priešais kitą aukštyje h, lygiu R1, nuo apačios ir ritelių ilgis L lygus R1, o atstumas l nuo ritelių viršaus iki magnetolaidžio galų padarytas taip, kad l daugiau už du R1 ir ritelės sujungtos nuosekliai, o magnetolaidis su ritelėmis patalpintas "U" raidės pavidalo matavimo galvutės izoliatoriuje, į kurio plyšį įstatoma pirminė transformatoriaus apvija - elektros laidas sutekančia juo matuojamąja kintamąja srove, papildomai matavimo galvutės izoliatoriuje įmontuotas glaudžiai iš išorės apgaubiantis pirmąjį magnetolaidį antrasis atviras "U" raidės pavidalo magnetolaidis,kurio aukštis H2 padarytas iki dešimt procentų didesnis arba iki dešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 aukštį H1, o jo feromagnetinės medžiagos juostelės plotis Z2 padarytas lygus arbaiki penkiasdešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 feromagnetinės medžiagos juostelės plotį Z1. Kitame variante antrasis magnetolaidis padarytas iš feromagnetinės medžiagos, kurios krizinėmagnetinė indukcija Bc2 lygi arba iki dvidešimt procentų mažesnė už pirmojo magnetolaidžio feromagnetinės medžiagos krizinę magnetinę indukciją Bc1.
[EN] The invention relates to electronics, in particular to a current meter, which can be used for measuring of the alternating current by a non-contact method. The curent meter has an open U shape magnetic circuit with a winded around secondary winding of a transformer connected to a numerical measuring device. The height of the magnetic circuit is H1, the width is D1, the bottom is rounded off by a semicircle, which has the radius R1=1/2D1, the width of the ferromagnetic tape of the magnetic circuit is Z1 and its thickness W1 is much less than D1. The secondary winding of the transformer is divided in two spools of the equal winding number, which are winded on the magnetic circuit one opposite another in the height h in the level R1 from the bottom, the length L of the spool is R1, the distance l from the top of the spool to the ends of the magnetic circuit is made l>2R1, and the spools are connected in sequence, the magnetic circuit with the spools are contained in a U shape insulator of a measuring head, in the crack of which the primary winding of the transformer is inserted - an electric wire with a measured alternating current. The second open U shape magnetic circuit, which closely by exterior covers the first magnetic circuit, is contained in addition in the insulator of the measuring head, the height of the magnetic circuit is up to 10% bigger or 10% smaller than the height H1 of the first magnetic circuit, the width of its ferromagnetic tape Z2 is equal or up to 50% smaller than the width Z1 of the first magnetic circuit's the ferromagnetic tape. In the other variant the second magnetic circuit is made from ferromagnetic material, the crisis magnetic induction Bc2 of which is equal or up to 20% smaller than the crisis magnetic induction Bc1 of the ferromagnetic material of the first magnetic circuit.
[0001] Pasiūlymas yra iš elektronikos srities, o būtent elektros srovės matuokliai, naudojami kintamosios srovės matavimams bekontaktiniu būdu ir gali būti taikomi kontrolės bei patikros tikslams laboratorijos bei lauko sąlygomis.
[0002] Atliekant elektros energijos vartotojų naudojamos elektros galios patikrą pakanka išmatuoti kintamosios srovės I~ stiprį išoriniuose elektros tinklų įvaduose, esant žinomai tinklo įtampai U~ - 220 V (380 V tarp fazių). Tuo tikslu naudojamas kintamosios srovės matuoklis, turintis atvirąjį magnetolaidį su ant jo užvyniota antrine transformatoriaus apvija, kuri sujungta su kalibravimo rezistoriais ir preciziniu tiesiniu puslaidininkiniu detektoriumi, sukonstruotu panaudojant integrines grandines, pastoviosios įtampos maitinimo bloką, skaitmeninį voltmetrą su skaitiniu rodytuvu. Magnetolaidis padarytas "U" raidės pavidalo, kurio aukštis H, plotis D, o apačia užapvalinta pusapskritimiu, kurio spindulys R lygus pusei D, kai magnetolaidžio feromagnetinės juostelės storis W daug mažesnis už D. Antrinė transformatoriaus apvija padalyta į dvi vienodo apvijų skaičiaus riteles, kurios suvyniotos ant magnetolaidžio viena priešais kita aukštyje h, lygiu R, nuo apačios ir ritelių ilgis L lygus R, o atstumas / nuo ritelių viršaus iki magnetolaidžio galų padarytas taip, kad l daugiau už du R ir ritelės sujungtos nuosekliai. Magnetolaidis su ritelėmis patalpintas "U" raidės pavidalo izoliatoriuje, į kurio plyšį įstatoma pirminė transformatoriaus apvija - elektros laidas su tekančia juo matuojamąja kintamąja srove. Magnetolaidis su matavimo įtaisu sujungtas lanksčiu dvigysliu izoliuotu ekranuotu jungiamuoju laidu ir turi mechaninę jungtį, leidžiančią prijungti lengvą teleskopinį lakiklį, įgalinantį pakelti magnetolaidį iki 10 m aukščio nuo žemės ar kitos vietos paviršiaus. Analogas yra nepakankamai tikslus, matuojant santykinai dideles sroves I~ =100 300 A, dėl nepakankamo tiesinio dinaminio diapazono. Kitas analogo trūkumas yra nepakankama apsauga nuo išorinio kintamojo magnetinio lauko, kurį kuria kitais gretimais laidais tekanti kintamoji srovė (patentinė paraiška nuo 1996 06 27, Nr.96-091, teigiamas sprendimas paskelbtas Valstybinio patentų biuro oficialiame biuletenyje "Išradimai, pramoninis dizainas, prekių ir paslaugų ženklai, firmų pavadinimai", 1997 m. Nr. 1).
[0003] Atliekant elektros energijos vartotojų patikrą, būtina turėti kuo didesnio dinaminio diapazono kintamosios srovės matuoklį (7~=0 -s- 300 A), gerai apsaugotą nuo išorinio kintamojo magnetinio lauko poveikio. Tuo tikslu, srovės matuoklyje, turinčiame atvirą "U" raidės pavidalo magnetolaidį su ant jo užvyniota antrine transformatoriaus apvija, kuri sujungta su skaitmeniniu matavimo jtaisu, magnetolaidžio aukštis Hi , plotis D \, o apačia užapvalinta pusapskritimiu, kurio spindulys Ri lygus pusei D \, magnetolaidžio feromagnetinės juostelės plotis Z \, o jos storis W \ daug mažesnis už D \, antrinė transformatoriaus apvija padalyta j dvi vienodo apvijų skaičiaus riteles, kurios suvyniotos ant magnetolaidžio viena priešais kita aukštyje h, lygiu Ri, nuo apačios ir ritelių ilgis L lygus Ri , o atstumas l nuo ritelių viršaus iki magnetolaidžio galų padarytas taip, kad / daugiau už du Ri ir ritelės sujungtos nuosekliai, o magnetolaidis su ritelėmis patalpintas "U" raidės pavidalo matavimo galvutės izoliatoriuje, j kurio plyšį įstatoma pirminė transformatoriaus apvija - elektros laidas su tekančia juo matuojamąja kintamąja srove, papildomai matavimo galvutės izoliatoriuje įmontuotas glaudžiai iš išorės apgaubiantis pirmąjį magnetolaidį antrasis atviras "U" raidės pavidalo magnetolaidis, kurio aukštis Hz padarytas iki dešimt procentų didesnis arba iki dešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 aukštį H \, o jo feromagnetinės medžiagos juostelės plotis Zz padarytas lygus arba iki penkiasdešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 feromagnetinės medžiagos juostelės plotį Z \. Kitame variante antrasis magnetolaidis padarytas iš feromagnetinės medžiagos, kurios krizinė magnetinė indukcija Ba lygi arba iki dvidešimt procentų mažesnė už pirmojo magnetolaidžio feromagnetinės medžiagos krizinę magnetinę indukciją 5ci-
[0004] Principinė-struktūrinė srovės matuoklio schema parodyta Fig.l, kur pažymėta: 1 - pirmasis magnetolaidis, 2 - pirminė transformatoriaus apvija (matuojamosios elektros linijos laidas), 3 - pirmoji, o 4 - antroji antrinės transformatoriaus ritelės, 5 - skaitmeninis matavimo įtaisas, 6 - antrasis magnetolaidis, 7 - matavimo galvutės izoliatorius.
[0005] Matavimo galvutės 7, o tuo pačiu magnetolaidžio 1, plyšyje iki dugno įstatytas elektros linijos laidas 2 - pirminė transformatoriaus apvija, kuriuo teka kintamoji srovė 1~, o ant pirmojo magnetolaidžio 1 "U" raidės pavidalo galų aukštyje h nuo dugno viena priešais kitą apvyniotos antrinės transformatoriaus ritelės 3 ir 4, kurios sujungtos nuosekliai vyniojimo kryptimi. Pirmosios ritelės 3 pradžia ir antrosios ritelės 4 pabaiga prijungtos prie skaitmeninio matavimo įtaiso 5, kuris parodo matuojamosios kintmosios srovės I~ stiprį amperais. Matavimo galvutė 7 padaryta "U" raidės pavidalo iš izoliatoriaus, kurio viduje patalpintas "U" raidės pavidalo magnetolaidis 1 su antrinės transformatoriaus apvijos ritelėmis 3 ir 4. Matavimo galvutės izoliatoriuje 7 įmontuotas glaudžiai iš išorės apgaubiantis pirmąjį magnetolaidį 1 antrasis atviras "U" raidės pavidalo magnetolaidis 6, kurio aukštis Hz padarytas iki dešimt procentų didesnis arba iki dešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 aukštį H\, o jo feromagnetinės medžiagos juostelės plotis Zz padarytas lygus arba iki penkiasdešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 feromagnetinės medžiagos juostelės plotį Z\. Kitame variante antrasis magnetolaidis padarytas iš feromagnetinės medžiagos, kurios krizinė magnetinė indukcija Ba lygi arba iki dvidešimt procentų mažesnė už pirmojo magnetolaidžio 1 feromagnetinės medžiagos krizinę magnetinę indukciją Bc\.
[0006] Kintamosios srovės matuoklis veikia tokiu būdu. Tekant matuojamajai kintamajai srovei I~ laidu 2, kuris įstatytas matavimo galvutės 7 plyšyje iki dugno, magnetolaidžio 1 ritelėse 3 ir 4 indukuojamos kintamosios elektrovaros įtampos E{~ ir E{~, kurios atitinkamai sumuojamos ir bendra elektrovaros įtampa ET lygi E{~ plius Ez~\ ši suma, proporcinga 1~, paduodama į skaitmeninį matavimo įtaisą 5, kuriame E~ detektuojama j jai proporcingą pastovią įtampą U. Šiame įtaise 5 įtampa U pakeičiama į jai proporcingą skaitmeninį kodą, kuris skaitiniame rodytuve parodo matuojamosios srovės I~ stiprį amperais diapazone nuo 1 A iki 300 A. Antrasis magnetolaidis 6, priklausomai nuo jo matmenų ir skirtingos krizinės indukcijos, atlieka kintamosios srovės I~ sukurto magnetinio lauko indukcijos B ~ perskirstymo funkciją tarp jo ir pirmojo magnetolaidžio 1. Didėjant matuojamajai srovei r didžiausių jos verčių diapazone (100 -s- 300 A), priklausomai nuo antrojo magnetolaidžio 6 matmenų ir mažesnės jo krizinės magnetinės indukcijos Bcz, vis mažesnė indukuoto magnetinio srauto dalis dėl antrojo magnetolaidžio 6 įsisotinimo praeina antruoju magnetolaidžiu 6 ir tuo pačiu padidina magnetinį srautą pagrindiniame magnetolaidyje 1. Taip yra išplečiamas tiesinės priklausomybės dinaminis diapazonas ir praplečiamos matavimo ribos iki dviejų kartų, tuo pačiu sumažėja ir matavimų paklaida. Konkretūs antrojo magnetolaidžio parametrai parenkami pagal norimą matavimo diapazono praplėtimo laipsnį. Kitas pranašumas yra tai, jog antrasis magnetolaidis 6 sumažina išorinių kintamųjų magnetinių laukų indukuotų trukdžių poveikį.
[0007] Palyginus su analogu šis kintamosios srovės matuoklis yra platesnio matavimo dinaminio diapazono ir didesnio tikslumo, o tap pat geriau apsaugotas nuo išorinių magnetinių laukų poveikio.
1. Kintamosios srovės matuoklis, susidedantis iš atvirojo "U" raidės pavidalo magnetolaidžio su ant jo užvyniota antrine transformatoriaus apvija, kuri sujungta su puslaidininkiniu elektroniniu matavimo bloku, magnetolaidžio aukštis Hi, plotis D\, o apačia užapvalinta pusapskritimiu, kurio spindulys R i lygus pusei Di, magnetolaidžio feromagnetinės juostelės plotis Zi, o jos storis W[ daug mažesnis už D\, o antrinė transformatoriaus apvija padalyta į dvi vienodo apvijų skaičiaus riteles, kurios suvyniotos ant magnetolaidžio viena priešais kita aukštyje h, lygiu R\, nuo apačios ir ritelių ilgis L lygus Ri, o atstumas / nuo ritelių viršaus iki magnetolaidžio galų padarytas taip, kad l daugiau už du Ri ir ritelės sujungtos nuosekliai, o magnetolaidis su ritelėmis patalpintas "U" raidės pavidalo matavimo galvutės izoliatoriuje, j kurio plyšį įstatoma pirminė transformatoriaus apvija - elektros laidas su tekančia juo matuojamąja kintamąja srove, besiskiriantis tuo, kad matavimo galvutės izoliatoriuje įmontuotas glaudžiai iš išorės apgaubiantis pirmąjį magnetolaidį antrasis atviras "U" raidės pavidalo magnetolaidis, kurio aukštis Hz padarytas iki dešimt procentų didesnis arba iki dešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 aukštį H\, o jo feromagnetinės medžiagos juostelės plotis Zz padarytas lygus arba iki penkiasdešimt procentų mažesnis už pirmojo magnetolaidžio 1 feromagnetinės medžiagos juostelės plotį Z\.
2. Srovės matuoklis pagal punktą 1, besiskiriantis tuo, kad antrasis magnetolaidis padarytas iš feromagnetinės medžiagos, kurios krizinė magnetinė indukcija Bei lygi arba iki dvidešimt procentų mažesnė už pirmojo magnetolaidžio feromagnetinės medžiagos krizinę magnetinę indukciją Bc\.