Датчик тока и устройство для измерения электрического тока - RU2016144165A

1. Датчик тока типа катушки Роговского, содержащий первый слой катушек (2) и второй слой катушек (3), выполненные с возможностью окружать проводник (10) тока, для осуществления измерения тока, протекающего в упомянутом проводнике, при этом:

первый слой катушек (2) содержит множество обмоток (21, 22, 23, 24), подключенных друг к другу, причем каждая обмотка имеет продольную ось (X1, X2, X3, X4), расположенную в первой плоскости (P1), и витки, которые, по существу, перпендикулярны упомянутой оси, точки пересечения осей образуют угловые зоны, соответствующие вершинам первого многоугольника в упомянутой первой плоскости (P1);

второй слой катушек (3) содержит множество обмоток (31, 32, 33, 34), подключенных друг к другу, причем каждая обмотка имеет продольную ось (Y1, Y2, Y3, Y4), расположенную во второй плоскости (Р2), параллельной первой плоскости (Р1), и витки, которые, по существу, перпендикулярны упомянутой оси, точки пересечения осей образуют угловые зоны, соответствующие вершинам второго многоугольника (300) в упомянутой второй плоскости (P2);

первый и второй многоугольники (200) и (300) размещены, будучи обращенными друг к другу, так что каждая угловая зона первого многоугольника (200) соответственно расположена, будучи обращенной к каждой соответствующей угловой зоне второго многоугольника (300).

отличающийся тем, что

в каждой угловой зоне (201, 202, 203, 204) ориентация витков обмотки (21, 22, 23, 24) первого слоя катушек (2) отличается от ориентации витков обмотки (31, 32, 33, 34) второго слоя катушек (3) в угловой зоне (301, 302, 303, 304), обращенной к вышеупомянутой.

2. Датчик тока по п.1, отличающийся тем, что каждая угловая зона (201, 202, 203, 204, 301, 302, 303, 304) занята концом одной обмотки, и тем, что конец примыкающей обмотки распространяется до стороны обмотки, занимающей упомянутую угловую зону.

3. Датчик тока по п.2, отличающийся тем, что ось (X1, X2, X3, X4) каждой обмотки (21, 22, 23, 24) первого слоя катушек (2) вдоль каждой стороны (205, 206, 207, 208) первого многоугольника параллельна оси (Y1, Y2, Y3, Y4) каждой обмотки (31, 32, 33, 34), обращенной к упомянутой, второго слоя катушек (3) вдоль каждой стороны (305, 306, 307, 308) второго многоугольника (300).

4. Датчик тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что обмотки (21, 22, 23, 24) первого слоя катушек (2) подключены последовательно и обмотки (31, 32, 33, 34) второго слоя катушек (3) подключены последовательно.

5. Датчик тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что направление намотки обмоток (21, 22, 23, 24) первого слоя катушек (2) является обратным по отношению к направлению намотки обмоток (31, 32, 33, 34) второго слоя катушек (3).

6. Датчик тока по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что форма первого (200) и второго (300) многоугольников представляет собой прямоугольник или квадрат.

7. Датчик тока по п.6, отличающийся тем, что в каждой угловой зоне (201, 202, 203, 204) витки обмотки (21, 22, 23, 24) первого слоя катушек (2) ориентированы, по существу, под прямым углом по отношению к виткам обмотки (31, 32, 33, 34) второго слоя катушек (3) в угловой зоне, обращенной к упомянутой.

8. Датчик тока по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что катушки (2, 3) изготовлены в соответствии с технологией печатных плат.

9. Датчик тока по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что катушки (2, 3) изготовлены путем осаждения электропроводного материала на изолирующей опоре посредством метода шелкотрафаретной печати.

10 Датчик тока по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что катушки (2, 3) изготовлены в соответствии с методом трехмерной печати.

11. Прибор для измерения электрической мощности или энергии, содержащий, по меньшей мере, один датчик тока, подключенный, по меньшей мере, к одной схеме обработки сигнала, характеризующего ток, протекающий, по меньшей мере, в одном проводнике (10) тока, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, один датчик (1) тока по любому из пп.1-10.

12. Прибор по п.11, отличающийся тем, что

первый конец первого слоя катушек (2) подключен к опорному потенциалу (V_опорн) упомянутого прибора для измерения;

второй конец первого слоя катушек (2) подключен к первому входу усилителя (41);

первый конец второго слоя катушек (3) подключен к упомянутому опорному потенциалу (V_опорн) упомянутого прибора для измерения; а

второй конец второго слоя катушек подключен ко второму входу упомянутого усилителя (41).

13. Электрический расцепитель, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, один датчик (1) тока по любому из пп.1-10 и, по меньшей мере, одну схему обработки сигнала, соединенную с упомянутым, по меньшей мере, одним датчиком (1) тока, для приема, по меньшей мере, одного сигнала, характеризующего ток, протекающий, по меньшей мере, в одном проводнике (10) тока.

14. Устройство переключения, отличающееся тем, что оно содержит электрический расцепитель по п.13 и механизм для размыкания электрических контактов, причем упомянутый механизм подключен к электрический расцепителю для размыкания электрических контактов.