×
25.06.2020
220.018.2b25

Преобразователь электрического тока

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано для обнаружения электрического тока в проводниках электротехнических устройств. Преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус 1 с отверстием 2 для размещения контролируемого проводника. Корпус 1 выполнен из двух частей: основания 3 и крышки 4 с полукруглыми пазами 5 и 6 с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия 2. Преобразователь электрического тока содержит магниточувствительный элемент 7 и концентратор магнитного потока, который выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора 8 с торцами двух других частей концентратора 9 и 10, при этом образуется разомкнутый контур, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент 7. В крышке 4 размещена упругая пластина 11, взаимодействующая с первой частью концентратора 8. Корпус 1 выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка с пазами, которые выполнены в основании корпуса. Преобразователь снабжен петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота вокруг точки крепления, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублениях, выполненных в крышке. Основание содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания. Изобретение обеспечивает увеличение надежности фиксации контролируемого проводника в отверстии преобразователя электрического тока, увеличение чувствительности и точности измерений. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для преобразования электрического тока протекающего в контролируемом проводнике в электрический сигнал. Изобретение может быть использовано для обнаружения тока в проводниках электротехнических устройств.

Известно изобретение по патенту США №4791361 (МПК G01R 1/04, опубл. 13.12.1988 г.), в котором описано техническое решение датчика тока, который содержит корпус из немагнитного материала с отверстием для размещения измеряемого проводника, концентратор магнитного потока и чувствительный элемент.

Известен разъемный датчик тока по патенту РФ на полезную модель №108634 (МПК G01R 19/15, опубл. 20.09.2011 г.), содержащий корпус, магнитопровод и чувствительный элемент, при этом корпус выполнен из немагнитного материала, состоит из двух частей - основания и кожуха - и имеет в месте стыка сквозное отверстие для размещения исследуемого проводника, а замкнутый магнитопровод, расположенный в корпусе датчика, выполнен из магнитомягкого материала.

Известен датчик тока по патенту РФ на полезную модель №21457 (МПК G01R 19/15, G01R 1/04 опубл. 20.01.2002 г.), содержащий корпус из немагнитного материала с полостью для размещения исследуемого проводника, концентратор магнитного потока, расположенный в корпусе датчика, а также чувствительный элемент, отличающийся тем, что датчик выполнен разъемным, с возможностью контроля голых проводников, и состоит из двух частей, по меньшей мере, одна из которых снабжена чувствительным элементом, при этом концентратор магнитного потока в рабочем положении датчика образует замкнутый контур.

Известен датчик тока по патенту РФ на изобретение №2100811 (МПК G01R 19/15, G01R 1/04 опубл. 27.12.1997 г.), содержащий корпус из немагнитного материала, включающий основание и две противолежащие стенки, концентратор магнитного потока, размещенный по меньшей мере частично внутри корпуса, полость для размещения исследуемого проводника, а также чувствительный элемент. Датчик снабжен автономной капсулой из немагнитного материала, а чувствительный элемент размещен внутри капсулы, которая снабжена терминалами, соединенными с чувствительным элементом, при этом полость для размещения исследуемого проводника образована концентратором магнитного потока, выполненного из магнитомягкого материала и имеющего в сечении U-образную форму, основание концентратора магнитного потока размещено над основанием корпуса, наружные поверхности стенок концентратора магнитного потока жестко соединены с внутренними поверхностями стенок корпуса, капсула в рабочем состоянии установлена внутри упомянутой полости над исследуемым проводником и жестко соединена со стенками концентратора магнитного потока, а чувствительный элемент выполнен в виде катушки индуктивности с сердечником, ориентированным в рабочем состоянии так, что проекция вектора магнитного потока, сформированного протеканием тока через исследуемый проводник, на ось сердечника отлична от нуля.

Известна конструкция разъемного бесконтактного преобразователя электрического тока полезной модели РФ №190742, содержащая корпус с отверстием для размещения измеряемого проводника. Корпус выполнен из двух частей: основания и крышки. В верхней части основания выполнен открытый U-образный паз с образованием при закрытии крышки сквозного отверстия для размещения в нем измеряемого проводника. Концентратор магнитного потока выполнен из трех частей: две части которого симметрично размещены в основании вдоль U-образного паза, а третья часть концентратора размещена в крышке. Магниточувствительный элемент размещен в зазоре между двумя симметричными частями концентратора, которые расположены вокруг U-образного паза.

Известен датчик тока (заявка на изобретение США US 20140167750, опубл. 19.06.2014, МПК G01R 19/00) содержащий разъемный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент. Корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании гальванически изолированного преобразователя электрического тока, позволяющего проводить измерения как постоянного, так и переменного электрического тока.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в увеличении надежности фиксации контролируемого проводника в отверстии преобразователя электрического тока, увеличении чувствительности и точности измерений, возможности измерения как постоянного, так и переменного электрического тока, протекающего в контролируемом проводнике.

Для достижения вышеуказанного технического результата преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент, где корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе, преобразователь дополнительно снабжают петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублении, выполненном в крышке; основание содержит кремниевый кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы.

Фиксирование крышки и основания петлевыми пружинными элементами увеличивает надежность фиксации основания и крышки, при этом достигается точное позиционирование и совмещение частей концентраторов, что, в свою очередь, увеличивает чувствительность и точность измерений. Выполнение магниточувствительного элемента, состоящим из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы, что также увеличивает чувствительность и точность измерений. Также реализация магниточувствительного элемента посредством соединения тонкопленочных магниторезистивных элементов в мостовую схему Уинстона, позволяет в отличие от прототипа контролировать в проводнике как постоянный, так и переменный электрический ток. Использование всех отличительных признаков в совокупности приводит к синергическому эффекту.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

Фиг. 1 - схема преобразователя электрического тока;

Фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Преобразователь электрического тока содержит разъемный корпус 1 с отверстием 2 для размещения контролируемого проводника (не показан) (фиг. 1). Корпус 1 выполнен из двух частей: основания 3 и крышки 4 с полукруглыми пазами 5 и 6 с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия 2 для размещения в нем контролируемого проводника. Преобразователь электрического тока содержит магниточувствительный элемент 7 и концентратор магнитного потока. Концентратор магнитного потока выполнен из трех частей, с возможностью соединения первой части концентратора 8 с торцами двух других частей концентратора 9 и 10, при этом образуется разомкнутый контур, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент 7. Первая часть концентратора 8 имеет форму полуокружности и размещена вдоль паза 6 крышки 4. Две другие части концентратора 9 и 10 имеют форму дуги, близкую к четверти окружности, и симметрично размещены вдоль паза 5 основания 3. В крышке 4 размещена упругая пластина 11, взаимодействующая с первой частью концентратора 8. Пластина оказывает давление на концентратор и способствует более плотному прилеганию торцов первой части концентратора 8 к торцам двух других частей концентратора 9 и 10. Корпус 1 выполнен с возможностью соединения основания 3 и крышки 4 по направляющим 12, которыми снабжена крышка 4, с пазами 13, которые выполнены в основании 3 корпуса 1 (фиг. 2).

Преобразователь снабжен петлевыми пружинными элементами 14, закрепленными с одного конца 15 в основании 3 с возможностью поворота вокруг точки крепления, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов 16 в углублениях 17, выполненных в крышке 4. Основание 3 содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент 7, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы 9 и 10.

Преобразователь электрического тока предназначен для преобразования электрического тока протекающего в контролируемом проводнике диаметром от 5 мм до 6 мм в электрический сигнал.

Преобразователь электрического тока работает следующим образом. Контролируемый проводник устанавливают в отверстие 2 корпуса 1, располагая перпендикулярно корпусу изделия. Для установки контролируемого проводника, его располагают в пазу 5 основания 3, далее устанавливают крышку 4 по направляющим 13, и производят фиксацию путем поворота пружинных петлевых элементов 14 вокруг точки их крепления у основания с охватом крышки 4 сверху, при этом верхние части петлевых элементов 16 размещаются в углублениях 17, выполненных на поверхности крышки 4.

Электрический ток, протекающий по контролируемому проводнику, формирует магнитный поток, величина которого пропорциональна значению этого тока, усиливается и передается посредством концентраторов магнитного поля 8-10 на чувствительный элемент 7, в котором происходит его преобразование в дифференциальный выходной сигнал. Напряжение на выходе чувствительного элемента пропорционально протекающему по контролируемому проводнику электрическому току.

Преобразователь электрического тока, содержащий разъёмный корпус с отверстием для размещения контролируемого проводника, концентратор магнитного потока и магниточувствительный элемент, корпус выполнен из двух частей: основания и крышки с полукруглыми пазами с образованием при закрытии крышки сквозного круглого отверстия для размещения в нем контролируемого проводника; концентратор магнитного потока выполнен из трех частей с возможностью соединения первой части концентратора с торцами двух других частей концентратора с образованием разомкнутого контура, в зазоре которого размещен магниточувствительный элемент; в крышке размещена упругая пластина, взаимодействующая с первой частью концентратора, размещенного вдоль паза крышки; две другие части концентратора симметрично размещены вдоль паза основания; корпус выполнен с возможностью соединения основания и крышки по направляющим, которыми снабжена крышка, с пазами, которые выполнены в корпусе, отличающийся тем, что дополнительно снабжен петлевыми пружинными элементами, закрепленными с одного конца в основании с возможностью поворота, с размещением при фиксации противоположных концов пружинных элементов в углублении, выполненном в крышке; основание содержит кристалл, на поверхности которого выполнен магниточувствительный элемент, состоящий из тонкопленочных магниторезистивных элементов, соединенных в мостовую схему Уинстона, над которыми расположена планарная катушка подмагничивания, с двух сторон от которого выполнены заглубления, в которых размещены концентраторы.
Преобразователь электрического тока
Преобразователь электрического тока
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 251 items.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Showing 1-10 of 31 items.
27.03.2013
№216.012.3189

Профилированный магниторезистивный микрочип биосенсорного устройства

Изобретение относится к средствам контроля медицинской техники и может быть использовано в устройствах обнаружения магнитных микрогранул, прикрепившихся к биоматериалам в результате процессов биотинилирования и гибридизации. Сущность изобретения заключается в том, что профилированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478219
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.05.2013
№216.012.4598

Магниторезистивный преобразователь

Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат - уменьшение потребляемой мощности и нагрева. Сущность: преобразователь содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему четыре параллельно расположенные тонкопленочные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483393
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.02.2014
№216.012.9ffd

Магниторезистивная головка-градиометр

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов. В магниторезистивной головке-градиометре, содержащей подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда последовательно соединенных такими же...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506665
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9ffe

Способ изготовления высокочувствительного сенсора "магниторезистивная головка-градиометр"

Изобретение относится к области магнитных датчиков на основе многослойных наноструктур с магниторезистивным эффектом. Способ согласно изобретению включает окисление кремниевой подложки 1, формирование диэлектрического слоя 2, формирование магниторезистивной структуры, содержащей верхний 3 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506666
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.05.2014
№216.012.cb35

Наноэлектромеханическая система для измерения параметров движения и способ ее изготовления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках ускорения. Система для измерения параметров движения содержит первое твердотельное основание из немагнитного материала, на котором закреплен чувствительный элемент в виде консольной балки, состоящий из активной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517787
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.09.2014
№216.012.f2a8

Способ изготовления электростатического силового мэмс ключа

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления электростатического силового микроэлектромеханического ключа, в котором формируется плоскопараллельное соединение поверхности кремниевого кристалла и печатной платы за счет сформированного микрорельефа на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527942
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffc8

Режущая пластина для черновой и чистовой обработки

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, сборному режущему инструменту с механическим креплением многогранных режущих пластин, предназначенному для черновой и чистовой обработки. Режущая многогранная пластина, выполненная на основе равностороннего многогранника, с главной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531336
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.12.2014
№216.013.1140

Способ определения оптимальной скорости резания

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к способу определения оптимальной скорости резания при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе для твердосплавного инструмента. По результатам кратковременных испытаний определяют температуру резания, при которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535839
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.02.2015
№216.013.2702

Электростатический мэмс ключ

Изобретение относится к микроструктурным микроэлектромеханическим системам. Электростатический микроэлектромеханический ключ содержит кремниевый кристалл со сформированным подвижным электродом в виде консоли с выполненными в ней симметричными щелевидными отверстиями, образующими гибкие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541439
Дата охранного документа: 10.02.2015
27.08.2015
№216.013.7444

Магниторезистивный преобразователь магнитного поля (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой магниторезистивный преобразователь магнитного поля и может быть использовано в приборах контроля и измерения вектора магнитного поля. Преобразователь содержит тонкопленочные магниторезистивные элементы с гигантским...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561339
Дата охранного документа: 27.08.2015
+ добавить свой РИД