Управляемый масштабный преобразователь переменного напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании высокоточных управляемых делителей напряжения переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.. Устройство .содержит масштабирующий блок 1 с первой и второй декадными делительными обмотками с отводами, блок 5 управления и блок 6 питания. Введение резистивного масштабирующего блока 2, третьей декадной делительной обмотки , сумматоров 3 и 4 и двух электронных коммутаторов сокращает число электромеханических коммутаторов магнитных сердечников. 2 ил. С вход

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLlHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<> - AKC Ц(А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3781704/24-21 (22) 15.06.84 (46) 15.09.86.Бюл. №- 34 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском политехническом институте им, С.М.Кирова (72) M.Ñ.Ðîéòìàí, Н.П.Калиниченко и В.Л.Ким (53) 621.317.7 (088.8) (56) Коротынский A.Е. Индуктивный делитель напряжения с бесконтактной коммутацией для мостов переменного тока. — Приборы и системы управления, 1980 hú9, с. 3031.

Ройтман M.Ñ., Калиниченко Н..П., Ким В.Л. Широкополосный кодоуправляемый индуктивный делитель напряжения.—

Приборы и системы управления, 1981, ¹ 11, с. 16-17.

„„SU„„32575 О А1 (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МАСШТАБНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании высокоточньгх управляемых делителей напряжения переменного тока. Цель изобретения повышение надежности работы устройства.

Устройство .содержит масштабирующий блок 1 с первой и второй декадными делительными обмотками с отводами, блок 5 управления и блок. 6 питания. Введение резистивного;масштабирующего блока

2, третьей декадной делительной обмотки, сумматоров 3 и 4 и двух электронных коммутаторов сокращает число электромеханических коммутаторов магнитных сердечников. 2 ил.

K2= — ---—

1023 1

1024 1024

1 125Ó

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к управляемым масштабным измерительным преобразователям, и может быть, в частности, использовано при создании высокочастотных управляемых делителей напряжения переменного тока.

Цель изобретения — повьхпение надежности упрйвляемога масштабного преобразователя переменного напряже- 1О ния за счет сокращения числа электромеханических коммутаторов и магнитных сердечников.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 . — принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого управляемого масштабного преобразователя.

Устройство состоит (фиг.1) из основного масштабирующего блока 1, .содержащего первую, вторую и третью декадные делительные обмотки с коэффициентами передачи К 1, К 1 и К("1 соответственно, дополнительного резистивного масштабирующего блока 2 с пе- 25 ременным коэффициентом передачи К2, первого сумматора 3 с коэффициентом ( передачи К 3 па входу, соединенному

Ф через микроэлектронные коммутаторы с выходом третьей декадной, целительной обмотки и коэффициентом передачи

1(К 3 по входу, соединенному также через микроэлектронные коммутаторы с выхОдом дополнительного резистиннага масштабирующего блока ?, второго сум-

35 матара 4 с коэффициентам передачи (К 4 по входу, соединенному с выходом сумматора 3 и с коэфф .циентам переи дачи К 4 по входу, соединенному через электрамеханические коммутаторы с вы40 ходом второй декадной делительной обмотки. Блок 5 управления выдает сигналы управления на блоки 1 и 2.

Блок 6 питания запитывает блоки 7 и

5, сумматор 3. Входом управляемого масштабного преобразователя является вход блока 1, выходом — выход сумматора 4.

Устройство рабстает следующим образом.

1 50

Входное напряжение подается на вход основного масштабирующего блока

1, первая и вторая декадные делительные обмотки которого соединены между собой каскадно по схеме КельвинаВарлея. С выхода второй декадной делительной обмотки напряжение

U =U „(0,1 К 1+0,01 К 1), 530 3 где К 1 — коэффициент передачи первой декадной делительной обмотки (K 1=-1-9) ((!

К 1 — коэффициент передачи второй декадной делительной обмотки (К 1=0 — 10), подается на вход сумматора 4.

С выхода первой декадной делительной. обмотки напряжение, равное 0,1 U „ подается на вход дополнительно введенной третьей декадной делительной обмотки, размещенной на одном магнитопроводе с первой и второй декадными делительными обмотками. Выходное напряжение третьей декаднсй делительной обмотки, равное

001K1USK, где К i — коэффициент передачи тре-и! тьей декадной делительной обмотки (К 1=0-10), подается на вход сумматора 3.

С высокопатенциального отвода первой секции третьей декадной делительнай обмотки напряжение, равное 0,01х

xU8„, подается на вход дополнительного резистивного масштабирующегс блока 2. Выходное напряжение с блока

2, равное U„=K2-0,01 11ц„ изменяется ат U< мин (при К2=0) да U макс (при К2=К2„((,,.) и подается на второй вход сумматора 3.

К2 в случае 10-разрядной матрицы

R-2R изменяется в пределах

Выхацнае напрядение ".умматора 3 U =

Ilf

=(0,01 ° К 1+0,01 К2) ° U „подается на второй вход сумматора 4, коэффициент передачи которого по данному(второму) входу К 4=0, 1.

Устанавливать коэффициенты передач

К1, К? можно как ручным способом с помощью разрядонабирателей, так и па заданной программе с помощью блока 5 управления, воздействующего на электромеханические и мпкроэлектронпые коммутаторы.. блокбв 1 и 2.

Выходное напряжение устройства, снимаемое с выходного зажима, определяется следующим образом:

Ug(„((0 „ {О, 1 ° K 1+0,01 K 1+0,000 К2).

Один из вариантов принципиальной схемы предлагаемого устройства показан на фиг.2.

Основной масштабирующий блок 1 представляет собой двухкаскадный индуктивный делитель напряжения, первая

3 12575 и вторая декадные делительные обмотки которого размещены на одном магнитопроводе.

Отводы делительных обмоток Ьl и

L2 коммутируются с помощью электроме- 5 ханических коммутаторов, например

РЭС48А.

Третья декадная де ительная обмотка (ЬЗ} выполнена аналогично обмотке

L2. В качестве коммутаторов отводов обмотки LÇ применены микроэлектронные коммутаторы, например К590КН2.

Дополнительный резистивный масштабирующий блок 2 выполнен на базе десятиразрядного резистивного делителя 5 напряжения, например 301НР1, микроэлектронных коммутаторов П4-D8, инверторов D9-011.

В качестве первого сумматора 3 применен операционный усилитель в ре- 20 жиме масштабного преобразователя.

Второй сумматор 4 выполнен на трансформаторе, вторичная обмотка L5 которого включена между выходом устройства и выходом второй декадной делительной обмотки L2 основного масштабирующего блока 1.

Первичная обмотка L4 сумматора 4 включена на выходе сумматора 3.

Управление устройством может осу- 30 ществляться либо по программе, либо вручную с помощью разрядонабирателей.

Блок управления десятиразрядным резистивным делителем напряжения (301НР 1В) выполнен на серийных пре- образователях двоично-десятичного кода (8-4-2-1) в двоичный.

30 4

2 йа трансформаторе Т2 с коэффициентом передачи К=0,1 реализуется третий (считается от с-.apmего) разряд требуемого коэффициента передачи, Итак, с помощью обмоток Ll, L2, L3, сумматоров 1 и 2 имеем К=0,555...

Так как вход резистивной матрицы

301НР1 подключен к выходу обмотки LÇ с коэффициентом передачи К=0,1, на вход матрицы йоступает входное напряжение U „ с коэффициентом К=0,01.

При этом код 00011 001100, соответствующий коэффициенту передачи 0,1 резистивной матрицы 301НР1, поступает по шине на включение необходимых микроэлектронных ключей, реализованных на микросхемах 04-D8. С выхода резистивной матрицы напряжение поступает на выход устройства через первый и второй сумматоры с коэффициентом передачи К=0,1, а учитывая, что предварительно входное напряжение было уже ослаблено в 100 раз и что установленный собственный коэффициентпередачи матрицы К=0,1, получим реально окончательный коэффициент передачи входного напряжения, проходящего через матрицу 301НР1, К=0,0001.

В итоге получен требуемый коэффициент передачи устройства К=055510.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения при реализации управляемых масштабных преобразователей переменного напряжения позволяет увеличить их срок службы, удешевить серийный выпуск.

Формула и з обретения

Рассмотрим пример масштабирования напряжения с помощью предлагаемого .устройства (фиг.2) .

Допустим, требуется установить коэффициент передачи устройства .0,555100 при входном напряжении 10 В.

С разрядонабирателя (или устройства управления) на:исполнительные: элементы соответствующих коммутаторов поступают сигналы управления. Так, на обмотке L1 должны включиться по сигналу управления реле Кб и К7, на обмотке L2 — К19 и К20. Таким образом, с помощью декадных обмоток Ll u

L2 реализуется два старших разряда требуемого коэффициента передачи:

0,55...

На обмотке LÇ включается по сигна 5 лу управления ключ D2.2. При этом с помощью обмотки ЬЗ, сумматора 1 с коэффициентом усиления K=1, сумматора

Управляемыи масштабный преобразователь переменного напряжения, содержащий основной масштабирующий блок, выполненный в виде размещенных на одном магнитопроводе двух десятисекционных делительных обмоток с отводами, подключенными к контактам двух электромеханических коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку, управления, вход преобразователя соединен с входом первой делительной обмотки, а один из ее выходов — с входом второй -делительной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены два электронных коммутатора, два сумматора, резистивный масштабирующий блок и третья делительная обмотка с отводами, размещенная на одном магf/ ;, Я

ИНИИГИ Заказ 49)2/42 1ираж 728

Подписное

Произв.-полш р. пр-.1-ие„ г. Уясгород, ул. Проектная, 4

5 12 нитопраьоде с первой и второй, целительными обмотками, причем вход третьей делительной обмотки соединен с другим выходом первой делительной обмотки, взятым от вывода ее первой секции, в свою очередь вход резистивного масштабирующего блока подключен к выходу третьей делительной обмотки, взятому от вывода ее первой секции, выводы секции третьей делительной обмотки через первый электронный коммутатор соединены с одним входом перного сумматора, выходы резистивного масштабирующего блока через второй электронный коммутатор подключены к второму входу первого сумматора, управляющие вхоцы обоих электронных коммутаторов подключены к блоку управления, выход первого сумматора подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого сое-!

О динен с выходом второй делительной обмотки, а выход второго сумматора— с выходом преобразователя.