Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Способы измерения тока, или Что нам показывает шунт
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Способы измерения тока, или Что нам показывает шунт
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Не так давно встала перед нами задача: изучить работу дросселя в нашем силовом преобразователе. А именно - выяснить, не насыщается ли его магнитопровод при работе на больших токах. Самая первая и самая верная мысль - для этого надо посмотреть форму тока через дроссель. Если форма правильная, пилообразная - значит дроссель работает нормально. Если есть тычки - значит насыщается.

Но как посмотреть ток? Конечно же с помощью шунта.

Итак, взяли мы 75-амперный шунт и включили его в разрыв плюсового провода (опыт №1). Почему плюсового? Да просто так было удобнее. Рассудили, как и Пружина в свое время, что "все равно от сети отвязано - посему похер куда включать". Включили - и охренели! Послышались возгласы "Да дроссель-то не работает совсем!", "Как же банки-то при таких импульсах тока на взрываются?"

Глядя на такую не поддающуюся объяснению картинку, я вспомнил, как советовал Пружине включить шунт в разрыв общего провода, т.е. минуса. И решил поступить так же (опыт №2). Результат - совершенно другая картинка, к тому же щедро сдобренная выбросами в сотни ампер и высокочастотными колебаниями. "Ндааа....." сказали мы и удалились обдумывать увиденное.

И тут я вспомнил: сколько было попыток посмотреть ток с помощью шунта, ни разу мы не получили достоверную картину. Я взял датчик тока "LEM LT100" (тут немного теории с сайта производителя, тут PDF на используемый датчик), просунул в него провод, подал питание (датчику нужно питание) - и увидел желанные треугольники (опыт №3). Опыт показал, что несмотря на некоторую потерю индуктивности, даже на максимальном токе дроссель продолжает выполнять свои функции.

Так я в очередной раз убедился, что показаниям шунта надо доверять очень и очень осторожно. На что и обращаю внимание всех, кому придется мерить ток таким образом.

На основании проведенных экспериментов можно рекомендовать следующие способы измерения тока:
  • Для действующего значения - шунт и измерительная головка (но не осциллограф или питаемый от сети вольтметр!);
  • Для переменной составляющей - трансформатор тока на кольцевом магнитопроводе.
  • LEM модуль позволяет измерять и постоянную, и переменную составляющую тока. Но его цена слишком высока, чтобы покупать себе домой.


Добавлено: Wed Feb 13, 2008 4:22 pm
I.gif
I.gif (6.56 Кб)
Схема опытов
I_plus.jpg (92.49 Кб)
Опыт №1 - шунт в плюсовой цепи, 50А в клетке
I_minus.jpg (107.74 Кб)
Опыт №2 - шунт в минусовой цепи, 50А в клетке
I_lem.jpg (101.57 Кб)
Опыт №3 - осциллограмма тока, снятая с помощью датчика LEM, 2А в клетке
Ответить с цитатой

Упырь
Громовержец


Тему прилепил. За флуд в ней - уебу.

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 7:34 pm
Ответить с цитатой

AlexDark
CyberGoth


Сюда еще надо добавить, что если ток меряется мультиметром, он должен быть True RMS, а не китайским.

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 8:50 pm
Ответить с цитатой

KaV
 


А также и то, что найти TRUE RMS мультиметр не на низкие частоты очень сложно. Это уже будет довольно дорогое специализированное устройство.
А вообще - странный результат. Очень.

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 9:36 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


имо ВЧ токи через питалово осцилографа дают такие шняги. прибор с батарейным питанием покажет все заебцом

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 11:49 pm
Ответить с цитатой

sergh
 


Аналогичный результат был недавно. По оплетке щупа не должен течь емкостной ток "изделие->сеть->корпус осциллографа" в осциллограф.
Не надо подключать оплетку измерительного щупа от осциллографа к схеме. Оставить ее неподключенной (к шунту). Подключать только центральную жилу. Вторую сторону шунта соединить толстым проводом с корпусом осциллографа. Помните, в магнитофонах и усилителях раньше так делали если фонило - экран с одной стороны не подключен, а корпус соединен другим проводом.

Этот LEM LT100 наверное имеет очень малую емкость относительно измеряемой линии.

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 11:50 pm
Ответить с цитатой

GluckMaker
 


Быстрый TrueRMS мультиметр обычно называется цифорвым осцилографом (+ обсчёт либо самим осциллографом, если умеет, либо экселем на компе). Вопрос в другом, из-за чего столь красивенькие картинки? Паразитные ёмкости/индуктивности шунта? Наводки на щуп? Наводки по земле?

upd: на последний вопрос, пока писал сообщение, уже ответили...


Последний раз редактировалось: GluckMaker (Thu Feb 14, 2008 12:02 am), всего редактировалось 1 раз
Добавлено: Wed Feb 13, 2008 11:58 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


осцил воткнуть в УПС - УПС дернуть из разетки - осцил покажет все как надо. вообщем надо по путевому развязывать от сети, либо ставить шунт бОльшего много раз сопротивления, чтобы измеряемые токи во много раз превосходили емкостные

Добавлено: Wed Feb 13, 2008 11:59 pm
Ответить с цитатой

sergh
 


В радиочастотном диапазоне все равно вылезет звон. Даже неподключенный ни к чему корпус осцилла - хорошая антенна, в которую из исследуемого устройства будет течь ток. Хорошо, если этот ток будет течь не по оплетке измерительного кабеля, а через более толстый другой кабель сразу на корпус осцилла.

Добавлено: Thu Feb 14, 2008 12:22 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Думаю что батарейное питание вряд ли поможет , потому , что корпус осцилла обладает большой ёмкостью относительно земли(десятки ПФ) , а если учесть его высокое входное сопротивление эта ёмкость будет влиять очень сильно.Если же осцилл заземлить - эффект всёравно сохраняется , но в этом случае уже влияет ёмкость развязывающего трансформатора исследуемого девайса имхо.Пробовал и так и сяк - результат был одинаков в обоих случаях.

Большое спасибо , Вкодер за сей труд , а можно полюбопытствовать сколько сей датчик стоит и где его можно приобрести?

Добавлено: Thu Feb 14, 2008 12:43 am
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Примененный датчик LT-100-P/SP42 стоит около 2 килорублей.

Добавлено: Thu Feb 14, 2008 8:15 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Offtopic:
Ахуеть бля:x


Добавлено: Thu Feb 14, 2008 10:04 am
Ответить с цитатой

sergh
 


Обнаружилась проблемма - токовый шунт из 10 паралельных импортных белых керамических резисторов на 0,1 ома 5 вт., т.е. сопротивлением 0,01 Ом при подключении делителем 1:100 к осциллу почему-то показывает падение напряжения 10 вольт - т.е. силу тока в 1 килоампер. Импульс 300 нс 1 киловольт с помощью двух тиристоров КУ221. Сомнительно что такое может быть. Как добиться правильного измерения осциллографом коротких импульсных токов с помощью резисторного шунта?

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 3:00 pm
Ответить с цитатой

KaV
 


Соединения корпусов как выполнены? Схему устройства, подключения шунта и схему подключения осцилла - в студию.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 3:08 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Сколько ни пытались посмотреть осциллограмму тока с помощью шунта - ни разу вменяемого результата не достигли...

Если надо смотреть импульс - ставь токовый транс и подключай осциллограф уже к нему. Если надо смотреть постоянный ток - ставь шунт и измерительную головку.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 3:37 pm
Ответить с цитатой

sergh
 


схема простая.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 4:03 pm
s1.GIF
s1.GIF (3.81 Кб)
Схема
Ответить с цитатой

KaV
 


Уж сколько раз твердили миру... как я понимаю, корпус осцилла через оплётку кабеля соединён с источником импульса?
Корпус осцилла должен быть соединён с точкой, потенциал которой не имеет обыкновения резко меняться в процессе измерений.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 5:29 pm
Ответить с цитатой

AlexDark
CyberGoth


Белые керамические резисторы импортные, я так предполагаю-это т.н. "обрывные", которые при перегрузке сгорают. Если так-то они приличной индуктивностью обладают. А для импульсов индуктивность надо минимальную.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 6:09 pm
Ответить с цитатой

sergh
 


Мне надо снять форму импульса не относительно какой-то абстрактной точки, а на резисторе 0,01 Ом. Звона нет, вход практически закорочен через 0,01 Ом, есть чистенький относительно гладкий импульс ~ 0,3 мкс 10 вольт. Вопрос, почему так много? И как сделать чтобы было правдоподобнее, без пояса Роговского?

AlexDark, может и индуктивность, там внутри что-то типа тонкой спирали из нихрома. Вообще если паралелить 10 штук то индуктивность должна быть практически никакая.

Пока вот спаял 100 (!) штук паралельно SMD резисторов на 10 Ом между двумя медными пластинами. Получился очень компактный шунт на 0,1 Ом. Попробую с ними.

Кav, тиристорный девайс вместе с питаловом очень компактный, емкостные связи минимальны.


Последний раз редактировалось: sergh (Thu Jul 31, 2008 6:43 pm), всего редактировалось 2 раз(а)
Добавлено: Thu Jul 31, 2008 6:26 pm
Ответить с цитатой

KaV
 


Для измерений между двумя точками с плавающими потенциалами нужно использовать двухканальный/двухлучевой осцилл в режиме вычитания каналов, либо осцилл с дифференциальным входом.

>Кav, тиристорный девайс вместе с питаловом очень компактный, емкостные связи минимальны.
И тем не менее: по оплётке кабеля осцилла нежелательно протекание импульсных токов, а сам корпус обычно соединяют с какой-то относительно "спокойной" точкой.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 6:38 pm
Ответить с цитатой

sergh
 


КаV, влияние тока в оплетке, т.е. наводка этим током импульса в центральной жиле была побеждена размещением делителя непосредственно у входа осцилла - есть такие щупы с коробочкой у разьема. Содержимое коробочки и 300-омный кабель выкинул, туда вставил свою платку с SMD-делителем на 100, и 50-омный кабель к щупу, как на схемке вверху. Теперь наводки током в оплетке снизились в 100 раз чем при использовании заводских пассивных щупов-карандашей, у которых резистор делителя размещен на конце кабеля, непосредственно в щупе.
Делитель в щупе можно использовать совместно с делителем у разьема осцилла.
----------------------------------------------

Проверил с шунтом из 100 паралельных SMD-резисторов 10 Ом, запаянных между медными пластинами.

Вроде работает хорошо. Ток импульса (0,3 мкс скважность 1000) с одним тиристором при питании 500 вольт - 130 ампер, при питании 1000 вольт - 280 ампер, тиристор грелся, когда убрал токоограничивающий резистор 0,47 тиристор вынесло. Форма импульса тока - колоколообразная, без выбросов. Похоже шунт не врет.

Добавлено: Thu Jul 31, 2008 7:36 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


В старые добрые и сердцу дорогие времена для настройки антенн и колебательных контуров использовали ТЕПЛОВОЙ АМПЕРМЕТР. Что у него конкретно внутри- не знаю, но принцип действия, думаю, всем понятен. Прибор, разумеется, грубый, но с одним неоспоримым преимуществом- не чувствителен к частоте и форме измеряемого тока. Всё, что через него прошло, он зафиксирует.

При настройке первичных контуров КТ и всяких там индукционных нагревателей представляется весьма полезным. Никому не доводилось им пользоваться? Где можно раздобыть образчик? Или сейчас в радиотехнике что-нибудь посовременней используют?

Добавлено: Tue Feb 03, 2009 5:14 pm
Ответить с цитатой

KaV
 


Используют до сих пор, существуют как преобразователи ток-напряжение на основе термопар, так и измерительные головки с термопарой внутри.
А в радиотехнике сейчас очень любят электромагнитные датчики использовать. На частоты до мегагерца точно есть - даже в виде корпуса микросхемы, через который нужно пропускать ток.

Добавлено: Tue Feb 03, 2009 6:12 pm
Ответить с цитатой

GluckMaker
 


Кстати, о птичках: тепловые измерительные головки встречаются в автомобильных приборных досках. Есть где-то пара таких, схабаренных в детстве из какого-то разбитого грузовика - показывали уровень топлива и заряд аккумулятора.

Добавлено: Tue Feb 03, 2009 6:19 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


KaV писал(а):
Используют до сих пор, существуют как преобразователи ток-напряжение на основе термопар, так и измерительные головки с термопарой внутри.
А в радиотехнике сейчас очень любят электромагнитные датчики использовать. На частоты до мегагерца точно есть - даже в виде корпуса микросхемы, через который нужно пропускать ток.


А марку можно узнать?

(лучше головок с термопарами. Микросхемы- ну их... Датчики Холла чтоли?)

Добавлено: Tue Feb 03, 2009 8:11 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Способы измерения тока, или Что нам показывает шунт
На страницу 1, 2, 3  След.     Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.