Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Дистанционное измерение тока
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
3mile
Добрый день. Хочу дистанционно мерить ток протекающий в проводнике. А если подробней, то: Имеется проводник, пролегающий в грунте на глубине 20-150см. сила тока 0-50А. Ток постоянный. Можно ли, и чем измерить этоот ток. Из моих соображений: при токе 1 А на расстоянии 1м будет магнитное поле 2*10-7 Тл = 0,002 Гс. Магниторезистивный датчик HMC1001 имеет чувствительность 27 мВ/В/Гс что дает нам 0,032мВ на выходе этого датчика. А вот что дальше... Это не слишком мало?
vvs157
Цитата(3mile @ Jan 8 2008, 17:11) *
Добрый день. Хочу дистанционно мерить ток протекающий в проводнике. А если подробней, то: Имеется проводник, пролегающий в грунте на глубине 20-150см. сила тока 0-50А. Ток постоянный. Можно ли, и чем измерить этоот ток. Из моих соображений: при токе 1 А на расстоянии 1м будет магнитное поле 2*10-7 Тл = 0,002 Гс. Магниторезистивный датчик HMC1001 имеет чувствительность 27 мВ/В/Гс что дает нам 0,032мВ на выходе этого датчика. А вот что дальше... Это не слишком мало?
Поле Земли 0.3 Гс, так что на этом фоне Вы ничего не увидите.
3mile
Цитата(vvs157 @ Jan 8 2008, 16:54) *
Поле Земли 0.3 Гс, так что на этом фоне Вы ничего не увидите.

Ок. Допустим я буду держать датчик паралельно магнитному полю, ну или скажем вращать его (датчик). В реальности ток не просто постоянный а с какими-то пульсациями, выпрямленный из 50 герцового. Или скажем с подключенным генератором. Но величинами токов ни пульсаций, ни генераторов не располагаю=(( Поэтому начинаю с того что есть.
kolisnichenko_r
Цитата(3mile @ Jan 8 2008, 19:03) *
Ок. Допустим я буду держать датчик паралельно магнитному полю, ну или скажем вращать его (датчик). В реальности ток не просто постоянный а с какими-то пульсациями, выпрямленный из 50 герцового. Или скажем с подключенным генератором. Но величинами токов ни пульсаций, ни генераторов не располагаю=(( Поэтому начинаю с того что есть.

Для измерения нужно точно знать расстояние к проводнику по которому протекает ток
3mile
Цитата(kolisnichenko_r @ Jan 8 2008, 17:13) *
Для измерения нужно точно знать расстояние к проводнику по которому протекает ток

Точно. На приборах которые я видел для этого используется второй датчик на фиксированном растоянии от первого.
Эти приборы используются для диагностики изоляции трубопроводов. Только те что доступны по цене, весьма неудобны, а те что поудобнее кусаются =))) вот я и подумал... Там основная масса должно быть просто датчики (применяют котушки или феррозонды) да аккумуляторы. А тут все так компактненько =)). И еще, сам ток, как абсолютную величину измерять не обязательно, достаточно будет оценочной, относительной.
Насчет пульсаций- это что-то порядка 1% (как трактовать эту величину в разрезе этой темы - ума не приложу)
fleshget
Я не пойму: на каком принципе измеряют ток (безконтактно) промышленные приборы те что вы упомянули?? тем более постоянный.
На сколько я знаю, магнитное поле вокруг проводника компенсируется магнитным полем от другого проводника (я ж не думаю что в "земле" уложена одна жила)??
Есть у меня токовые клещи - я ими ток меряю, но показывает только тогда, когда в клещах ОДИН проводник, когда оба - ничего не показывает. И это переменный ток.
Даже не знаю что сделать.. Шунт поставить и мерять на нем напряжение, по закону Ома пересчитать на Амперы шкалу.
3mile
Цитата(fleshget @ Jan 8 2008, 23:59) *
Я не пойму: на каком принципе измеряют ток (безконтактно) промышленные приборы те что вы упомянули?? тем более постоянный.
На сколько я знаю, магнитное поле вокруг проводника компенсируется магнитным полем от другого проводника (я ж не думаю что в "земле" уложена одна жила)??
Есть у меня токовые клещи - я ими ток меряю, но показывает только тогда, когда в клещах ОДИН проводник, когда оба - ничего не показывает. И это переменный ток.
Даже не знаю что сделать.. Шунт поставить и мерять на нем напряжение, по закону Ома пересчитать на Амперы шкалу.

В земле действительно проложена одна жила. К трубопроводу подключен "-", а "+" закопан в землю на расстоянии ок 400м от трубопровода. Подается выпрямленное напряжение (до 100В), в котором присутствуют пульсации (1%). За счет неидеальности изоляции в этой цепи возникает ток (до 50-60А). Прибор с которым работаю я меряет не постоянный ток, а его пульсации. Еще может мерять переменный ток выдаваемый генератором, который выдает 1 ампер частотой 1024 гц.
Его датчик: Датчик
Недостаток: прибор немаленький, а генератора хватает на небольшие расстояния, потому как в местах где им приходится пользоваться потери уж очень большие.
Постоянный ток можно (кроме шунта) измерить датчиком Холла, магниторезистором или феррозондом , измеряя магнитное поле которое образуется вокруг проводника, токоизмерительные клещи, которые работают на таком принципе, меряют не только переменный, но и постоянный токи. Ну и насчет двух проводников-всецело согласен, не должно показывать ничего.
3mile
Ну насколько я понял в результате поисков в сети, то мне нужен АЦП разрядностью не менее:
Разрядность=LOG(диапазон/разрешение,2)
разрешение у меня 3,2 мкВ.
Диапазон... это, я так понимаю, что-то связанное с опорным напряжением?
Далее надо бы этот сигнал обработать. Из обработок это определение амплитуды пульсаций 100гц, 1024гц и, неплохо было бы, 4Гц или 6Гц. Какой контроллер посоветуете? Может МСП430 (економные, а прибор полевой лучше поменьше в габаритах)? Если МСП430, то хватит ли его АЦП или лучше брать отдельный?
fleshget
Цитата(3mile @ Jan 9 2008, 11:09) *
.. меряют не только переменный, но и постоянный токи.

Позвольте не согласиться: согласно закону об электромагнитной индукции - ЭДС в проводнике наведется только в случае изменении магнитного потока, а при постоянном токе изменения НЕТ. Другое дело если измерять клещами постоянный пульсирующий ток (100% пульсаций) - сдесь будут клещи показывать.
Лет пять назад я собирал схему металоискателя с D-образными катушками (датчиками) - такого результата я не встречал ни до ни после того, 5-ти копеечную монету прибор засекал на расстоянии 25 см!!! (по воздуху) Там принцип прием-передача. Как на счет того что бы задействовать только приемную часть? Собран на ОУ (к140 1408 уд) Если нужно схему выложу.
Евгений Германович
Цитата(fleshget @ Jan 9 2008, 14:25) *
Позвольте не согласиться: согласно закону об электромагнитной индукции - ЭДС в проводнике наведется только в случае изменении магнитного потока, а при постоянном токе изменения НЕТ. Другое дело если измерять клещами постоянный пульсирующий ток (100% пульсаций) - сдесь будут клещи показывать.
Лет пять назад я собирал схему металоискателя с D-образными катушками (датчиками) - такого результата я не встречал ни до ни после того, 5-ти копеечную монету прибор засекал на расстоянии 25 см!!! (по воздуху) Там принцип прием-передача. Как на счет того что бы задействовать только приемную часть? Собран на ОУ (к140 1408 уд) Если нужно схему выложу.

Вы не правы,если в качестве датчика использовать катушку тогда да.
Вопрос автору : а вы можете временно снимать напряжение?Если да то на поле земли можно не обращать внимания.
3mile
Цитата(fleshget @ Jan 9 2008, 13:25) *
Позвольте не согласиться: согласно закону об электромагнитной индукции - ЭДС в проводнике наведется только в случае изменении магнитного потока, а при постоянном токе изменения НЕТ. Другое дело если измерять клещами постоянный пульсирующий ток (100% пульсаций) - сдесь будут клещи показывать.
Лет пять назад я собирал схему металоискателя с D-образными катушками (датчиками) - такого результата я не встречал ни до ни после того, 5-ти копеечную монету прибор засекал на расстоянии 25 см!!! (по воздуху) Там принцип прием-передача. Как на счет того что бы задействовать только приемную часть? Собран на ОУ (к140 1408 уд) Если нужно схему выложу.

матчасть:
Эффект Холла
Магнетосопротивление
Феррозонд
Кстати, феррозонды широко используются как металоискатели а археологии, самая чувствительная штука =)) правда только на металлы которые искажают магнитное поле земли.
Клещи
Вот...
vvs157
Цитата(fleshget @ Jan 9 2008, 14:25) *
Позвольте не согласиться: согласно закону об электромагнитной индукции - ЭДС в проводнике наведется только в случае изменении магнитного потока, а при постоянном токе изменения НЕТ. Другое дело если измерять клещами постоянный пульсирующий ток (100% пульсаций) - сдесь будут клещи показывать.
Постоянный ток в проводнике создает постоянное магнитное поле вокруг этого проводника. Возмите компас и расположите его рядом с проводником по которуму идет ток в несколько Ампер и убедитесь сами.
Если клещи сделать из катушки, намотанной сверхпроводником, то какие клещи бут прекрасно измерять и постоянный ток.


Цитата(3mile @ Jan 9 2008, 14:46) *
Кстати, феррозонды широко используются как металоискатели а археологии, самая чувствительная штука =)) правда только на металлы которые искажают магнитное поле земли.
Самая чувствительная к магнитному полю "штука" на сегодняшний день - это СКВИД - квантовый сверхпроводящий магнитометр. Но стоит немерянных денег (даже азотный на ВТСП)
3mile
Цитата(Евгений Германович @ Jan 9 2008, 13:30) *
Вопрос автору : а вы можете временно снимать напряжение?Если да то на поле земли можно не обращать внимания.

Снимать напряжение сложно, питающие установки стоят каждые 7 км, и если одну отключить, то остальные все-равно будут давать ток. Хотя это интересный момент для диагностики и определения влияния разных установок, спасибо за идею.
А если измерять не сам ток, а только 100герцовые пульсации, они же должны быть пропорциональны току?
Всем:
Насколько зависит затухание сигнала от частоты? В некоторых приборах используют 4-10 Гц генераторы, аргументируя тем то меньше затухание--больше радиус действия.
vvs157
Цитата(3mile @ Jan 9 2008, 15:13) *
А если измерять не сам ток, а только 100герцовые пульсации, они же должны быть пропорциональны току?
Всем:
Насколько зависит затухание сигнала от частоты? В некоторых приборах используют 4-10 Гц генераторы, аргументируя тем то меньше затухание--больше радиус действия.

100 герцовы пульсации измерить вполне реально, при условии отсутствия поблизости силовых кабелей или утановок с питанием от сети.
В мокром грунте чем выше частота - тем выше погонное затухание, конкретные цифры надо считать, зная проводимости различных грунтов.
3mile
Цитата(vvs157 @ Jan 9 2008, 15:57) *
100 герцовы пульсации измерить вполне реально, при условии отсутствия поблизости силовых кабелей или утановок с питанием от сети.
В мокром грунте чем выше частота - тем выше погонное затухание, конкретные цифры надо считать, зная проводимости различных грунтов.

Не подскажете в какую сторону копать-гуглить на предмет затухания? В большинстве случает Ро-ка (кажущееся сопротивление) в пределах 20-50 Ом*м
vvs157
Цитата(3mile @ Jan 9 2008, 17:08) *
Не подскажете в какую сторону копать-гуглить на предмет затухания? В большинстве случает Ро-ка (кажущееся сопротивление) в пределах 20-50 Ом*м
В сторону скин-слоя
Евгений Германович
Цитата(3mile @ Jan 9 2008, 15:13) *
Снимать напряжение сложно, питающие установки стоят каждые 7 км, и если одну отключить, то остальные все-равно будут давать ток. Хотя это интересный момент для диагностики и определения влияния разных установок, спасибо за идею.
А если измерять не сам ток, а только 100герцовые пульсации, они же должны быть пропорциональны току?
Всем:
Насколько зависит затухание сигнала от частоты? В некоторых приборах используют 4-10 Гц генераторы, аргументируя тем то меньше затухание--больше радиус действия.

Чем ниже тем меньше(затухание).
Связь тока с пульсациями вообще то есть но вы должны знать пульсации на холостом ходу.
Вообще лучше использовать модулированный сигнал-его проще обрабатывать,можно выделить сигнал фильтром.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.