Преобразователь взаимной индуктивности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования взаимной индуктивности (выходного сигнала дифференциально-трансформаторных датчиков) в аналоговый унифицированный сигнал в показывающих и регистрирующих приборах, системах контроля и управления. Целью изобретения является повышение точности преобразования и расширение области применения. Преобразователь содержит источник опорного напряжения 1, который через прецизионный модулятор 2, интегратор 3 и преобразователь напряжение-ток 4 задает ток в первичной обмотке датчика взаимной индуктивности 7, преобразующего измеряемую величину. Преобразованный сигнал усиливается усилителем 8. С помощью ключей 22 и 12, управляемых элементами 20, 21 совпадения по сигналам триггера 19, одновибратора 18 и формирователя прямоугольных импульсов 17, осуществляется синхронное детектирование сигнала с участием RC-цепей 9 и 13 и выходного усилителя 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Я-СПУБЛИН

-SU 1 4570 А1 (53)5 G 0l R 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4400996/24-2! (22) 31.03.88 (46) !5.05.90. Бюл. 1! - 18 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Ленинградское научно-производственное объединение "Ленэлектронмаш" (72) В.Д. Гринвц и А.М. Ментюков (53) 621.317,324(088.8) (56) Орнатский П.П, Автоматические измерения и приборы. Киев, 1971, с. 239.

Авторское свидетельство СССР Ф 680167, кл. G 01 R 27/26, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для преобразования взаимной индуктивиости (выходного сигнала дифференциально-трансформаторных датчи2 ков ) в аналоговый унифицированный сигнал в показывающих и регистрирующих приборах, системах контроля и управления. Целью изобретения является повьппение точности преобразования и расширения области применения. Преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, который через прецизионный модулятор 2, интегратор 3 и преобразователь 4 напряжение-ток задает ток в первичной обмотке датчика 7 взаимной индуктивности, преобразующего измеряемую величину. Преобразованный сигнал усиливается усилителем 8. С помощью ключей 22 и !2, управляемых элементами 20, 21 совпадения по сигналам триггера 19, одновибратора !8 и формирователя 17 прямоугольных импульсов, осуществляется синхронное детектирование сигнала с участием RC-цепей 9 и 13 и выходного усилителя 16. 1 ил.

1564570

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования взаимной индуктивности (выходного сигнала диф5 ференциально-трансформаторных датчиков) в аналоговый унифицированный сигнал в показывающих и регистрирующих приборах, в системах контроля и управления.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и расширение области применения устройства sa счет формирования аналогового выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит последовательно соединенные источник 1 опор-,20 ного напряжения, прецизионный модулятор 2, интегратор 3 и преобразователь 4 напряжение — ток, состоящий из операционного усилителя 5 и резистора 6 обратной связи. 25

Выход преобразователя напряжение — ток подключен к первичной обмотке датчика 7 взаимной индуктивности, сигнальная обмотка которого через усилитель 8, первую интегрирующую цепочку 9, содержащую конденсатор 10 и резистор ll, первый управляемый ключ 12, вторую интегрирующую цепочку 13, состоящую иэ резистора 14 и конденсатора 15,.подключена к входу

35 второго выходного усилителя 16, Выход формирователя 1 7 прямоугольных импульсов, на вход которого подается напряжение, например, с частотой 50 Гц, подключен к входу одновиб- 40 ратора 18 и счетному входу триггера 19, выходы которого подключены к одним входам элементов 20 и 21 совпадения, к вторым входам которых подключен выход одновибратора 18. - 45

Выходы триггера 19 подключены к входам управления прецизионного модулятора 2, а выходы элементов 20 и 21 совпадения соединены с входами управления первого 12 и второго 22 упраа 0 ляемого ключа, включенного между точкой соединения первой интегрирующей цепочки 9 и первым управляемым ключом 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные импульсы формирователя 17 с частотой 50 Гц вызывают переключение триггера 19, выходные импульсы которого с частотой 25 Гц управляют прецизионным модулятором 2, на выходе которого вырабатывается переменное напряжение с частотой 25 Гц и амплитудой, равной напряжению источника 1 опорного напряжения. Это напряжение поступает на вход ин 1 егратора 3, амплитуда выходного напряжения треугольной формы которого равна (1) где U — напряжение опорного источни1 ка напряжения;

Т вЂ” период напряжения сети;

, — постоянная времени интегратора.

Преобразователь 4 напряжение — ток запитывает первичную обмотку датчика 7 током треугольной формы с амплитудой (2) б где R - сопротивление резистора об6 ратной связи 6.

Амплитуда прямоугольного переменного напряжения на выходе датчика 7 взаимной индуктивности равна

U =М вЂ” =- — 1 — -М

di U (3) т,1 — л R

6 где M — взаимная индуктивность датчика между его обмотками, пропорциональная измеряемому параметру.

При постоянных и стабильных значениях U„, Р и R < амплитуда прямоугольного напряжения на сигнальной обмотке датчика 7 определяется только величиной взаимной индуктивности и не зависеть от частоты сети, Выходное напряжение датчика 7 взаимной индуктивности усиливается усилителем 8 и детектируется управляемыми ключами 12 и 22. При этом одна полуволна усиленного усилителем 8 напряжения интегрируется интегрирующей цепочкой 9, а сумма обеих полуволн напряжения интегрируется интегрирующей цепочкой 13.

Управление управляемыми ключами

12 и 22 производится сдвинутыми на

180 прямоугольными импульсами напряжения с выходов элементов совпадений

20 и 21 с длительностью, равной длительности выходного импульса одновибратора 18, Укорочение длительности импульсов, подаваемых на управляемые ключи 12 и 22, исключает влияние на точность

1564570

Формула изобретения

Составитель В. Степанкин

Редактор M. Циткина Техред M,Ходанич Корректор Н. Король. Заказ 1158 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«й

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 преобразования потерь в датчике взаимной индуктивностн, вносимых ферромагнитным сердечником.

Таким образом, выходное напряжение постоянного » ока преобразователя, снимаемое с выхода выходного усилителя 16, пропорционально величине взаимной индуктивности датчика 7 и пропорционально удвоенному коэффициенту передачи усилителя 8.

Синхронное детектирование сигнала датчика с частотой 25 Гц позволяет практически полностью исключить влияние помех с частотой 50 Гц и значи" тельно уменьшить значение тока через первичную обмотку датчика.

Применение преобразователя взаимной индуктивности позволяет значительно повысить точность измерения и помехозащищенность, резко снизить потребляемую датчиком мощность, исключить влияние линии связи на точность измерения и получить выходной аналоговый сигнал для целей измерения и преобразования.

Преобразователь взаимной индуктивности, содержащий датчик взаимной индуктивности, выход которого соединен с входом усилителя, источник опорного напряжения, триггер, управ" ляемый ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобраэования и расширения области применения преобразователя взаимной индуктивности эа счет формирования аналогового выходного сигнала, в него введены прецизионный модулятор, интегратор, формиро*»атель прямоугольных импульсов, од мвибратор, два элемента совпадения, управляемый ключ, две интегрирующие цепочки, выходной усилитель, преобразователь напряжения в ток, причем источник опорного напряжения через прецизионный модуля тор и интегратор соединен с входом преобразователя напряжение — ток, выход которого подключен к входу датчика взаимной индуктивности, выход усилителя через первую интегрирующую цепочку соединен с. входами первого и второго управляемых ключей, выходы которых подключены к общей шине и входу второй интегрирующей цепочки, выход которой соединен с входом выходного усилителя, управляющие входы первого и второго управляемых ключе » подключены соответственно к выходам первого и второго элементов совпадения, первые объединенные входы которых соединены с выходом одновибрато30 ра, а вторые входы соответственно с первым и вторым выходами триггера, соединенными также с управляющими входами прецизионного модулятора, входы триггера и одновибратора сое;,и35 иены с выходом формирователя прямоугольнь»х импульсов,