ипадку датчиками є повітряні трансформатори струму (пояса Роговського), у другому - активні опори, які називаються шунти.
Розроблено принципово нові види датчиків струму з використанням ефекту Холла або ефекту Фарадея, а також системи з оптичною передачею сигналу, в яких перетворення електричного сигналу, що знімається з шунта, в світловий відбувається за допомогою діода, а зворотне перетворення- за допомогою фоторезистора. Основна перевага оптичних способів вимірювання струму полягає в повному електричному розв'язуванні вимірювальних ланцюгів з контуром вимірюваного струму. Але яким би не був пристрій для вимірювань струму, до нього повинні пред'являтися наступні основні вимоги:
. Пристрій має забезпечувати відтворення первинного струму у вторинній вимірювальної ланцюга як за формою, так і за значенням з похибкою, що не перевищує задану.
2. Пристрій повинен бути Перешкодозахищеність.
. Пристрій повинен видавати стабільні показники.
4. Вимірювальні шунти
шунтів називається опір, призначене для вимірювання імпульсних струмів, сигнал від якого по коаксіальному кабелю передається безпосередньо на осцилограф.
Для того, щоб шунт не чинив впливу на вимірювальну ланцюг, його внутрішній опір має бути малим (порядку 0,1 ... 10 мОм). Крім того, при таких значеннях опору шунт незначно прогрівається при протіканні по ньому струму. При проектуванні шунта необхідно забезпечити малість постійної часу (на порядок менше, ніж характерний час електровибуху). У цьому випадку краще всього використовувати коаксіальний шунт (рис.3.1), інакше званий малоіндуктівнім.
Рис. 3.1. Коаксіальний шунт. Загальний вигляд
Ток протікає по нейтральному затискача I через внутрішній циліндр 2, виготовлений з тонкого металевого матеріалу з великим питомим опором, і повертається через коаксіальний циліндр 3. Отпайка 4 і коаксіальний роз'єм 5 дозволяють передати сигнал на осцилограф.
Строго кажучи, шунт нелинеен, так як при зростанні струму шунт нагрівається і його опір змінюється. Вибір матеріалу з малим температурним коефіцієнтом опору дозволяє зберегти цю нелінійність на низькому рівні.
Іншою вимогою, що пред'являються до матеріалу робочого елементу шунта, є його високий питомий опір. При дуже високих частотах () з'являється ефект витіснення струму на поверхню, при цьому вона сильно розігрівається, а середина залишається холодною. Цей ефект називається скін-ефектом.
Глибина проникнення від частоти залежить таким чином:
, (3.1)
тут - електрична провідність;
- магнітна проникність у вакуумі;
- магнітна проникність, Г / м.
В табл. 1 наведені дані для матеріалів, що мають прийнятні для шунта параметри, обговорені вище.
Таблиця 3.1. Основні характеристики матеріалів з високою питомою опором.
ПараметрКонстантанМанганинУдельное опір при 20 ° С, Ом? м0, 49? 10 - 6 0,43? 10 - 6 Температурний коефіцієнт опору, К - 1 0,01? 10 - 3 0,03? 10 - 6 Щільність, кг / м 3 9,0? 10 березня 8,6? 10 березня Питома теплоємність при 20 ° С, Дж / (г? К) 0,410,41 Максимальна робоча температура, ° С600300
Наведені в таблиці 1 матер...
