In the classical method it is possible to determine the current transformer error components up to the values of the order of 10(-3). However, for the mains frequency it is necessary to use compensating capacitances and resistances of large values. The system eliminating this disadvantage is proposed in the paper. The principle of the system operation is based on the use of two controlled current sources. The current of the first source is in the same phase as the transformer secondary current I(2) and that of the second one is shifted [pi]/2. The dependence of the output current of the current sources on the controlled input voltage is linear. The system of two current sources allows obtaining the compensating currents ranging from 0 to 0.6 A. It corresponds to the range of the secondary currents of a current transformer from 0 to 6A. Thus, the errors of current transformers can be determined up to 10%. The relative linearity error is within the range of š2%.
PL
Przekładnik prądowy można przedstawić za pomocą schematu zastępczego o strukturze typu "T". Głównym źródłem błędu przekładnika prądowego jest impedancja gałęzi poprzecznej schematu zastępczego przekładnika. Prąd płynący w tej gałęzi reprezentuje strumień magnetyczny oraz straty mocy czynnej związane z histerezą i prądami wirowymi. Wyznaczając błędy przekładnika za pomocą magnetycznego komparatora prądów należy wytworzyć siłę magnetomotoryczną kompensującą różnicę sił magnetomotorycznych uzwojeń porównawczych komparatora W metodzie klasycznej (wg Kustersa) wyznacza się składowe błędu przekładnika do wartości rzędu 10(-3)...10(-4). Konieczne jest jednak stosowanie dla częstotliwości sieciowych dużych wartości pojemności kompensacyjnych. W artykule zaproponowano układ eliminujący te niedogodności. Idea pracy układu oparta jest na wykorzystaniu sterowanych źródeł prądu kompensacyjnego, zsynchronizowanych z prądem wtómym przekładnika I(2). Wartości prądów źródeł prądowych będą określały bezpośrednio wartości składowych błędu. Zaproponowany układ upraszcza i przyspiesza proces kompensacji. W układzie zastosowano dwa uzwojenia kompensacyjne, odrębne dla każdej składowej prądu kompensującego, oraz przesuwnik fazowy w torze kompensacji składowej kwadraturowej. Prąd wtórny przekładnika prądowego, który za pośrednictwem przetwornika I(2)/U przetwarzany jest na sygnał napięciowy steruje jedno ze źródeł W drugiej gałęzi obwodu napięcie U(r), poprzez przesuwnik fazy, celem skompensowania składowej kwadraturowej, zostaje przesunięte o kąt [pi]/2. Następnie sygnały napięciowe doprowadza się do wejść odniesienia przetworników D/A. Sterowanie przetworników odbywa się za pomocą układu cyfrowego, umożIiwiającego jednoczesne wyświetlanie wartości przetworzonej na polu odczytowym (D). Sygnał wyjściowy z przetworników D/A (U(K1), U(K2)) zostaje przetworzony na prądy kompensujące (I(K1, I(K2)) za pomocą przetworników U/I(K). Wykonane urządzenie przewidziane jest do pracy przy znamionowej częstotliwości f=50 Hz. Zmiana częstotliwości sygnału wejściowego wymaga zmiany kąta przesunięcia przesuwnika fazy. Układ źródeł prądowych pozwala na uzyskanie prądów kompensacyjnych w zakresie od 0 do 0.6 A. Zakresy te odpowiadają prądom I(2) strony wtórnej przekładnika prądowego od 0 do 6A. Pozwala to na określenie błędów przekładników prądowych do 10% w czterech podzakresach. Źródła prądowe cechują się dużą liniowością w funkcji sygnału wejściowego Wyznaczony błąd względny liniowości zawiera się w przedziale š2%.
W pracy przedstawiono system pomiarowy do wyznaczania parametrów materiałów magnetycznie miękkich. System oparty na metodzie ferrometrycznej jest wspomagany komputerem, wyposażonym w kartę akwizycji danych. Współpracuje z aktywnym przetywornikiem prąd-napięcie oraz wzmacniaczem mocy. System pozwala wyznaczyć parametry badanych magnetyków oraz ich podstawowe charakterystyki w funkcji zmian wartości sygnału testującego - amplitudy lub częstotliwości. Pozwala również na wyznaczenie parametrów schematu zastępczego, w konfiguracji równoległej bądź szeregowej, magnetycznego transformatora pomiarowego, zbudowanego na badanym obiekcie.
EN
A computer measuring system for determining ferromagnetic core parameters, enabling to determine values of equivalent circuit elements of the transducers using this core has been presented. A computer-aided measuring system is equipped with a data acquisition card. The system also uses a current-to-voltage transducer and a power amplifier. The system software makes it possible to determine complex parameters of a sample - a ferromagnetic core. It calculates simultaneously the equivalent circuit of a series or parallel configuration. The system, together with the software, enables to determine the object characteristics in time, frequency and amplitude function of the testing signal. Frequency range of the testing signal generated by the system is (10... 1000) Hz. Besides determining characteristics, the system also enables to measure some parameters, for instance inductance or total losses of a magnetic material for the given values of magnetic field strength and the selected frequency. It is also possible to demagnetise the tested object by means of the system.
Opisano przydatność materiałów amorficznych i nanokrystalicznych do zastosowania w magnetosprężystych czujnikach siły. Wykazano istotne właściwości magnetosprężyste badanych materiałów. Zaprojektowano i wykonano nowy typ przetwornika, zwłaszcza do pomiaru małych sił - do 100 N. Przedstawiono sposób doboru jego warunków pracy. Zaproponowano odmienny od dotychczasowego sposób prezentacji właściwości magnetosprężystych. Zaprezentowano wpływ naprężeń na zmienność impedancji poprzecznej schematu zastępczego przetwornika siły. Przeprowadzone badania umożliwiają zaprojektowanie praktycznie użytecznych przetworników pomiarowych siły.
EN
The utility of amorphous and nanocrystaline materials to application for magnetoelastic force transducers was described. The essential magnetoelastic properties of tested materials was indication. The new type of transducer was designed and executed, particularly to low measuring ranges - to 100 N. The methodology of selection of work conditions of transducer was presented. The new method of presentation of magnetoelastic properties, different from hitherto exist, was suggested. The influence of tension on transverse impedance of equivalent circuit of the force transducer was presented. The conducted investigations make possible to design the practically useful measuring force transducers.
Elektromagnetyczny przetwornik grubości powłoki o symetrii osiowej jest stosowany w pomiarach grubości powłok nieferromagnetycznych, przewodzących thb nieprzewodzących, pokrywających podłoża ferromagnetyczne. Niezgodność wartości ogrubości powłoki wskazywanej przez warstwomierz z jej rzeczywistą grubością może wynikać z różnic wartości wielkości wpływających w procesie wzorcowania i pomiaru. W artykule przedstawiono sposób obliczenia błędu pomiaru grubości, wykorzystujący odwrotną funkcję przetwarzania numerycznego modelu przetwornika. Zaproponowano sposób uwzględnienia tego błędu w analizie niepewności pomiaru warstwomierzem. Wyniki analiz numerycznych porównano z wynikami pomiarów, wykazując ich zbieżność.
EN
The paper deals with a coating thickness electromagnetic transducer of axial symmetry. A measured object is a ferromagnetic base covered with conducting or non-conducting, non-ferromagnetic coating of small tkickness. Differences can appear between the coating thickness values real and reading. The method for numerical computing the error of coating thickness measurements using the transducer inverse function is presented in the paper. These is also suggested the way of including this error in the analysis of the uncertainty of measurements with the coating thickness transducer. The results of numerical computation are compared with these obtained from measurements. They arę close to each other.
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów parametrów próbek materiałów magnetycznych przy zastosowaniu różnych wariantów wymuszenia sygnału magnesującego. Sinusoidalne wymuszenie napięciowe sygnału powoduje sinusoidalne wymuszenie indukcji magnetycznej, co powoduje odkształcenie natężenia pola, natomiast sinusoidalne wymuszenie prądowe sygnału magnesowania powoduje sinusoidalne wymuszenie natężenia pola, co skutkuje odkształceniem indukcji (strumienia magnetycznego). Porównano parametry podstawowych parametrów opisujących właściwości materiałów magnetycznych badanych próbek otrzymane dla dwóch wariantów wymuszeń pola.
EN
The parameters of magnetic materials are determined by both the autonomic measuring stands, i.e. the volt-ampermeter method and the impedances bridges or the computer measuring systems. The sources of signal in measuring system to investigation of magnetic material parameters are alternating current power supplies. However, in automated measuring systems, the final unit of track feeding is power amplifier. It permits to extorting both the proper value of voltage and to supply the tested sample appropriate large current. The Polish Standard allows two variants of sinusoidal signal ex-tortion to investigation of magnetic materials. First of them is sinusoidal extortion of magnetic flux density B while the second variant admits to sinusoidal signal extortion of field intensity H into the tested sample. Extortion from theoretically ideal voltage source signal corresponds to the first option, while in the second variant is necessary ideal current source. In practice, to comply with requirement of the Standard, it is necessary to assure the condition of a much smaller or a much larger internal source impedance in relation to impedance of magnetizing winding of the test sample, respectively to condition of voltage or current extortion. Disposing of either the power supply with well-known internal impedance or the amplifier with well-known output impedance this condition be comply with properly selection of magnetizing winding number of turns. The investigation of magnetic materials of different samples in which was executed either the force of sinusoidal magnetic flux density, which effects the deformation of intensity of the field strength or sinusoidal force of the field strength which causes the deformation of magnetic flux is presented. The essential parameters of the magnetic materials of the test samples to obtain by means of two variants input signal force were compared. The investigations showed distinctness of measurements results of parameters of the same samples by applying the different variants of signal extortions admitted by the Standard.
W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania materiałów amorficznych w konstrukcji magnetowodów. Materiały te charakteryzują się bardzo dużą przenikalnością początkową oraz bardzo małą stratnością. Opisano możliwości zastosowania, np. w konstrukcji przekładników Ferrantiego, rdzeni kompozytowych - rdzeni złożonych z materiału tradycyjnego (żelazokrzem) o małej przenikalności i dużej indukcji nasycenia oraz materiału o dużej przenikalności magnetycznej i małej indukcji nasycenia (metglas).
EN
The paper presents application of amorphous materials to construction of magnetic cores. These materials are characterized by very high initial relative permeability and very low losses. Application of composite cores to construction i.e of. the Ferranti earth-fault current transformer was presented. The composite core consisting of two toroidal cores made of silicon-iron steel (low permeability and high magnetic flux density saturation) and metglas tape (high permeability and low magnetic flux density saturation).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.