СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА
METHOD OF CURRENT MEASUREMENT

Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике.
Известен способ измерения тока в проводнике путем фиксации напряжения на выходе датчика Холла, установленного вблизи проводника, при котором по напряжению определяют величину магнитной индукции, создавшей его, а по последней - величину тока в проводнике (Хомерике O.K. Полупроводниковые преобразователи магнитного поля. М.: Энергоатомиздат, 1986, с.136).
Однако величина получаемого напряжения незначительна и зависит от температуры, что требует дополнительного усиления сигнала и компенсации температурных погрешностей. В конечном итоге это ведет к снижению точности измерения.
1
m
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (пат. KZ 16020А, G01R 19/30, от 15.07.2005) измерения тока с помощью геркона, расположенного вблизи проводника, при котором измеряют время t моментами замыкания и размыкания контактов геркона и вычисляют точное значение амплитуды I по формуле:
1
РАЗМ
где I,(I) - ток в проводнике, при котором контакты геркона замыкаются (размыкаются), ω - угловая частота тока.
1
1
Недостатком способа, особенно при токах, близких к току I, срабатывания геркона, является малая точность, вызванная погрешностями измерения времени t между моментами замыкания и размыкания контактов геркона, из-за неучета собственного времени его срабатывания.
1
m
i
i
i+1
i
Технический результат изобретения - повышение точности измерения тока. Технический результат достигается тем, что в способе измерения тока с помощью геркона, расположенного вблизи проводника, при котором измеряют время t между моментами замыкания и размыкания контактов геркона и определяют амплитуду I расчетным путем, дополнительно располагают n-1 герконов вблизи проводника так, чтобы i-й геркон замыкал контакты при токе I в проводнике и выполнялось условие I<I, где I=1, 2,… n, подсчитывают число k сработавших герконов и приблизительно определяют кратность К' тока в проводнике к току I срабатывания первого геркона, подставляя токи срабатывания первого, k-го и k+1-го герконов в формулу:
k
k+1
CP
m
где I,(I) - ток срабатывания k-го (k+1-го) геркона, находят  при К=К' по зависимости t=f(K) собственного времени срабатывания (замыкания контактов) первого геркона от кратности тока в проводнике к току срабатывания первого геркона и вычисляют точное значение амплитуды I по формуле:
1
РАЗМ
где I,(I) - ток в проводнике, при котором контакты первого геркона замыкаются (размыкаются), ω - угловая частота тока.
Способ поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 приведен пример реализации способа;
СР
- на фиг.2 - зависимость t=f(K) собственного времени срабатывания первого геркона от кратности тока в проводнике к току срабатывания первого геркона;
- на фиг.3 - полупериод синусоиды измеряемого тока.
Герконы Г1, Г2…Гn, расположенные вблизи проводника с током, подключены к блоку 1. Выход блока 1 через блок 2 соединен со входом блока 3. Первый вход блока 5 подключен к выходу блока 3, а его второй вход - к геркону Г1 через счетчик 4 времени. Выход блока 5 соединен с блоком 6 отображения информации.
i
i+1
i
i+1
1
k
k+1
CP
1
РАЗМ
1
m
Устанавливают n герконов (фиг.1) вблизи проводника так, чтобы каждый из них замыкал свои контакты при токе I, и ток I срабатывания каждого последующего был больше предыдущего, то есть выполнялось условие I<I, где i=1, 2,… n. С помощью блока 1 определяется число k сработавших герконов. В блоке 2 по токам срабатывания I первого, I последнего k-го сработавшего и I k+1-го несработавшего герконов приблизительно находится кратность К' тока в проводнике к току срабатывания первого геркона по формуле . В блоке 3 по зависимости t=f(K) (фиг.2) времени срабатывания первого геркона от кратности тока в проводнике к току срабатывания первого геркона при К=К' определяется . К блоку 5 подводится информация о токах I срабатывания и I размыкания, собственном времени  срабатывания и времени t (фиксируется счетчиком 4 времени) между моментами замыкания и размыкания контактов первого геркона, и рассчитывается амплитуда I измеряемого тока по формуле:
Полученные данные поступают на блок 6 отображения информации.
m
m
1
m
1
Амплитуда I (фиг.3) измеряемого тока определяется точнее, чем в способе, принятом за прототип, так как учитывается собственное время  срабатывания геркона. Таким образом учитывается погрешность по времени при формировании сигналов в момент замыкания контактов геркона. Например, при пренебрежении собственным временем срабатывания первого геркона при токе I≈1,5I в проводнике (=3,8 мс) погрешность может достигать 68,4°, а при амплитуде I≈10I(=0,6 мс) - 10,8°.
Технико-экономическая эффективность достигается за счет более точного измерения тока и мощности в измерительных комплексах при передаче электроэнергии.