Главная >  Измерительный преобразователь тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138

Ток на выходе усилителя

th{P) = lJ.Ap). (9-27)

де Rg2 - сопротивление нагрузки усилителя У2. С учетом (9-20)-(9-27) передаточная функция ОЭТТА запи-

/ \ h (Р) 1. (ш Рш) /п г)о\

~ll(p)~ рЧ1+р-Сс)1А, + Ар(Сфд + С + Су:)] °

4 nRsRiRe +Фд/?з-4/вх;

Лз = г ф!RзRiRвRвx

Передаточная функция получена для случая, когда второй и -Третий члены правой части уравнения (9-24) не учитываются, так как перед началом осциллографирования выходной ток усилителя У2 устанавливается на нуль. Эта операция позволяет не учи-тьшать и множитель £ 0 в (9-22), а также дрейф нуля усилителей У1 и У2.

Ток на выходе усилителя У2 как функция времени

2() = 2S7 1 h{p)G{p)e* dp, (9-29)

о-la

где о - любое вещественное число.

Подставив в (9-29) значение /i {р) й G (р) соответственно из (9-19) и (9-28), получим

a + fa

2nj(t-t) J рМ1+Рс)Иг + Л(Сфд-Ь C -j-Cbx)I о -/ш

(9-30)

Для подынтегральной функции условие Иш F (р) = оо вы-

полняется. Значение интеграла (9-30) вычисляется с помощью вычетов

o-h/to

J Fip)dp2njJ:Reslp,], (9-31)

о -/ш

где рг - полосы подынтегральной функции F (р).

Функция F (р) в нашем случае имеет четыре полюса:



Окончательно (9-30) примет вид

At Alt

+ с/ э е

ri( + i) +

A,ty At

ce зэе

a, a.

Alt,

-\-ce

аш - ашс - aRnjC

(9-33)

±.(а,Щ

Тс V Тс /

У] (9) - функция

включения (или еди-

Са - Сфд + С Ч- Свх!

ничного скачка).

Зная параметры импульса и элементов принципиальной схемы ОЭТТА, можно, воспользовавшись равенством (9-33), определить форму импульса и погрешность на выходе аппарата. Все параметры, входящие в (9-33), измеряются в единицах системы СИ.

Выражения (9-29) и (9-33) позволяют определить 4 (О не только при трапецеидальной форме импульса, но и при любой другой, если импульс можно представить аналитически.

Метрологические свойства опытного образца ОЭТТА (без шунта) оценивались с помощью осциллограмм. Анализ осциллограмм показал, что аппарат обладает большой широкополосностью и линейностью; погрешность его на протяжении импульса не превышает ±5 % в диапазоне (0,2-0,8) f/ш.иом (т.чок = 0,2 В).

Из (9-33), а также из экспериментальных данных следует, что с помощью ОЭТТА можно регистрировать импульсы с фронтами, меньшими 50 мкс, при условии применения в рабочем канале более быстродействующего светодиода (например, типа У18А с Тс = 10~* с), а также уменьшения распределенной емкости кабеля С , Сх и L. При соответствующем выборе режимов работы У1 и У2 аппарат позволяет регистрировать сигнал любой формы, в том числе и гармонический.



Первичный измерительный

Трансформатор

Линия

преобразователь

тока

Модулятор

Преобразователь электрического сигнала в световой

Стабилизированный источник питания

Генератор импульсного калибрующего сигнала

Оптический капал

Преобразователь свегового сигнала в электрический

Преду сшштель

Демодулятор калибрующего сигнала

- *

Оконечный усилитель

Стабилизированный источник питания

Сеть

8 -220 В

- Нагрузка

t Рис. 9-9. Структурная схема ОЭТТА для измерения переменного тока высокого

напряжения

Достаточно подробное рассмотрение принципиальной схемы и работы импульсного ОЭТТА предпринято с целью показать, от чего зависит передаточная функция и какие факторы на нее влияют, проиллюстрировать сложность создания подобных аппаратов с высокими метрологическими свойствами, особенно для длительной непрерывной работы. В дальнейшем ограничимся только описанием схем ОЭТТА с внутренней модуляцией потока излучения.

На рис. 9-9 показана структурная схема одного канала ОЭТТА, предназначенного для измерения переменного тока, позволяющая создать многоканальные аппараты на любые классы напряжений для работы с релейной защитой и измерительными приборами. Работа блока и функциональная связь между ними осуществляется следующим образом.

При прохождении измеряемого тока ii по линии первичный измерительный преобразователь / выдает сигнал, пропорциональный ii (рабочий сигнал), на модулятор 2, а быстро насыщающийся трансформатор тока 12 обеспечивает работу стабилизированного источника питания . К нему подключен модулятор 2 и генератор импульсного калибрующего сигнала 10. Модулятор 2 сумми-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138