Свежие обсуждения
Измерения

Как измерить ток в импульсном БП ?

1 3 6

Из экзотики -- ещё можно использовать пояс Роговского.

Однако, нет причин, по которым правильно рассчитанный трансформатор тока даст очень большую погрешность. Скажем, у плохого шунта (с большой индуктивностью), погрешность запросто может оказаться больше.

 

caddr: ...ещё можно использовать пояс Роговского.

Ой, вряд ли...
По определению, пояс Роговского позволяет определить скорость изменения суммарного тока в обмотках трансформатора при неизменной нагрузке!
Большую часть времени ЭДС обмотки пояса Роговского будет постоянной, меняясь только при резком изменении тока намагничивания, то есть, насыщения сердечника.
А это явно не тот параметр, который требуется контролировать.

Даже если привязаться, всё таки, к поясу Роговского при измерении тока нагрузки, то к прочим, учитываемым для трансформаторого датчика тока параметрам, придётся добавить ещё один, довольно "капризный" параметр - свойства применяемого магнитопровода.
Стоит взять другой сердечник и всю схему измерения придётся пересчитывать.
Я уже молчу о разбросе всех основных параметров одинаковых сердечников, взятых из одной партии...

Нет, вряд ли целесообразно рассчитывать схему под конкретный магнитопровод...
У Трансформаторных датчиков тока и без этого хватает проблем.

"Фантастический" вариант датчика тока - датчик Холла, припаянный на плате так, что корпус его прижат к печатной дорожке, по которой протекает измеряемый ток...
Вот это было бы круто!

 

DWD

Э... даже не знаю, что сказать. Поскольку всё что Вы написали выше, одна сплошная ошибка. Видимо, придется объяснять "с нуля", что такое пояс Роговского и как им пользоваться.

1. Простейший пояс Роговского -- тороидальная катушка, сквозь которую (через "дырку") пропущен проводник, ток в котором предполагается измерять. Сильно похоже на трансформатор тока, но, катушка без ферромагнитного сердечника. Пояс Роговского с ферромагнитным сердечником -- нонсенс, т.к. зависимость магнитного потока от напряженности поля будет нелинейной.

2. По закону электромагнитной индукции, ЭДС на зажимах катушки пропорциональна числу витков и скорости изменения магнитного потока через них, т.е. e = n*dФ/dt. Скорость изменения магнитного потока, в свою очередь, линейно зависит от скорости изменения тока в проводнике (из-за отсутствия ферромагнитного сердечника).

3. В отличие от трансформатора тока, пояс Роговского должен быть нагружен на как можно большее сопротивление.

4. Поскольку e = n*dФ/dt = k*di/dt (где k - некий коэффициент), i = (интеграл от e)/k. Т.е. для получения напряжения, пропорционального току в интересующем нас проводнике, ЭДС пояса Роговского надо проинтегрировать. Например, пропустить через интегратор на ОУ.

5. Собственно, и всё.

 

Интересно. А что будет в результате интегрирования синусоиды?

---------------------------------------
В процессе приёма пищи в голове наступило просветление: из синусоиды так и останется синусоида. А вот для других форм тока интегрирование понадобится, чтобы восстановить его форму на выходе пояса Роговского. Но что толку от такого восстановления? Вопрос, ведь, в измерении действующего значения тока.

 

А что будет в результате интегрирования синусоиды?
- Синусоида, с фазой сдвинутой на 90 градусов.

Что касается измерения действующего или среднего значения тока -- ну так на выходе обычного ТТ без выпрямителя тоже самое. Т.е. нужна дополнительная обработка сигнала.

PS. Я, конечно, ни в коем случае не призываю автора темы использовать именно пояс Роговского. Просто напомнил о существовании такой штуковины : - ) В слаботочных цепях его обычно не применяют (хотя никаких теоритических препятствий для этого нет, в свое время "игрался" с измерением токов менее 1А).

 

DWD
А, понял о каком применении пояса Роговского Вы подумали : - ) Пояс Роговского, уложенный на магнитопровод трансформатора. Это, конечно, тут никаким боком.

 

Я особо не вникал, но может это будет интересно?
http://e.foto.radikal.ru/0608/a4a3decc3d86.jpg
http://foto.radikal.ru/f.aspx?g0611136e9ca261cejpg

 

Сверлить феррит!??
Я, конечно, люблю "поизвращаться", применяя трансформатор не стандартной конструкции, например, по принципу Ф-машины, но феррит сверлить... Увольте.

 

caddr: Простейший пояс Роговского -- тороидальная катушка, сквозь которую (через "дырку") пропущен проводник, ток в котором предполагается измерять. Сильно похоже на трансформатор тока, но, катушка без ферромагнитного сердечника.

Так это и есть трансформатор тока. А наличие сердечника - дело десятое.

caddr: Пояс Роговского с ферромагнитным сердечником -- нонсенс, т.к. зависимость магнитного потока от напряженности поля будет нелинейной.

Однако...
Пояс Роговского, как раз, и предназначен для контроля степени намагниченности сердечника! То есть, именно для сердечника он и нужен...
Для простых преобразователей с самовозбуждением это единственный вариант, позволяющий использовать (перемагничивать) сердечники трансформаторов по полному циклу, не боясь спалить ключевые транзисторы при насыщении сердечника и (или) снизить выбросы коллекторного тока, так как сигнал на переключение транзисторов придёт перед самым началом насыщения, и его (насыщения), просто, не будет. Даже с сердечником с прямоугольной петлёй.

caddr: В отличие от трансформатора тока, пояс Роговского должен быть нагружен на как можно большее сопротивление.

Точно я уже не помню, но, кажется, нагружать обмотку пояса Роговского нужно сопротивлкением, рассчитанным именно для конкретного трансформатора. То есть, это сопротивление расчитывается так же, как и сам пояс, а его изменение приведёт к изменению всех зависимостей, получаемых с помощью пояса.
По этому, просто говорить о максимальном сопротивлении нагрузки для пояса Роговского - не корректно...
Хотя, возможно, расчёт сопротивления требуется для привязки к конкретным значениям параметров - токов, сердечника, напряжения и т.д.
Нужно будет освежить информацию по этому делу... Потом точно скажу.

caddr: А, понял о каком применении пояса Роговского Вы подумали : - ) Пояс Роговского, уложенный на магнитопровод трансформатора.

Ну да, и не просто "уложенный на магнитопровод трансформатора", а намотанный по периметру кольца (внутри или снаружи), да ещё и намотанный лентой, а не проводом. Причём, ширина и толщина ленты оперируют в расчётах. То есть, учитывается сечение пояса. Можно и обычным проводом намотать, но это сложнее.

А то я, уже, собирался приводить цитаты из первоисточников...

Собственно, именно таким я и представлял себе пояс Роговского.

Правда, у меня довольно скудные понятия о нём, по этому, если подскажете ещё вариатны, да ещё и со ссылками на первоисточники, то буду благодарен.

 

DWD
Так это и есть трансформатор тока
- В какой-то степени, но, почему-то, пояс Роговского называют именно так : - ) Вообще, это преобразователь скорости изменения магнитного потока в напряжение.

Пояс Роговского, как раз, и предназначен для контроля степени намагниченности сердечника! То есть, именно для сердечника он и нужен...
- Измерение тока намагничивания, не единственное, а всего лишь одно из применений ПР. Прочитав Ваше первое сообщение про ПР, даже не подумал, что о таком можно подумать в контексте темы, и выпал в осадок : - )

Про "обычный" ПР уже подробно написал выше. Насчет нагрузки -- я про простейший вариант говорил, где катушка нагружена интегратором. Бывает ещё самоинтегрирующий ПР, например (интегрирование на собственной индуктивности и сопротивлении нагрузки). Да и наверняка ещё какие-то варианты.

если подскажете ещё вариатны, да ещё и со ссылками на первоисточники
- Честно говоря, не знаю, что считать первоисточником. Впервые познакомился с термином "пояс Роговского" на лекции, лет 15 назад. Видимо, проще всего воспользоваться поиском в Интернете, например:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rogowski_coil
http://www.phys.nsu.ru/electricity/text/Labwork(electricity)4-3.pdf