Оптоэлектронньш кол\пенсатор переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

270883

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства Y.

Кл. 21е, 32

Заявлено 31.Х.1968 (№ 1281285/18-10) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 12 1т.1970. Бюллетень;¹ 17

МПК б О!г 19/00

УДК 621.317.7.083;5.383. .29(088.8) Комитет по делам и".;.":детский и открытий лри Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 24Х111.1970 вз! Сы atk™. + ттк «т,11р0

Авторы изобретения

Г. К. Арутюнов и Ю. А, Джагаров

Заявитель

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОМПЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к измерительным приборам и предназначено для измерений папряжения или тока в цепях переменного тока.

Известны компенсаторы переменного тока, содержащие в качестве балансирующего элемента фотоприемник, управляемый потоком света, трансформатор с четырехсекционной вторичной обмоткой, три секции которой включены по балансной схеме, усилитель-интегратор и диодный ключ. Однако изменение управляющего светового потока в этих системах осуществляется с помощью механической системы диафрагмирования, связанной электромеханически с реверсивным двигателем.

Вследствие значительной инерционности подвижных частей подобные схемы обладают низким быстродействием.

Целью настоящего изобретения является создание измерительной компенсационной схемы переменного тока, в которой управление балансом осуществляется безынерционными средствами и измерения не зависят от частоты измеряемого тока.

Эта цель достигается тем, что в схему оптоэлектронного компенсатора введен светоизлучитель, включенный на выходе усилителя-интегратора, оптический выход которого направлен на фотодетектор и на фотоприемник.

Такое выполнение компенсатора повышает то шость измерения.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого компенсатора, где:

1 — трансформатор, на первичную обмотку которого подано измеряемое напряжение U;

2 и 8 — секции вторичной обмотки с коэффициентами трансформации, равными единице;

4 — секция вторичной обмотки с коэффициентом трансформации К1 н намоткой, обрат10 ной намоткам остальных секций; б — секция вторичной обмотки с коэффициентом трансформации К>, б — фотоприемник, включенный в компенсирующую цепь;

15 7 — фотоприемник, управляющий работой усилителя-интегратора;

8 — усилитель-интегратор;

9 — светоизлуча тель;

10 — электронно-оптический усилитель све20 та;

11 — светоизлучатель, управляющий фотоприемником 7;

- 12 — регистрирующий прибор (фотодетектор).

25 Описываемый компенсатор собран на трансформаторе 1 с четырехсскционной вторичной обмоткой. На первичную обмотку трансформатора подается измеряемос напряжение U».

Секции 2 и 8 вторичной обмотки имеют коэф30 фицненты трансформации, равные единицс, а

270883 коэффициенты трансформации секций 4 и 5 равны соответственно К1 и К2. В цепь секции 4 включен фотоприемник б, сопротивление которого Рф, и эталонное сопротивление Ro.

В цепь секций 3 и 5 включены нормированные сопротивления R> и R>. Напряжение с сопротивления R подается на усилитель-интегратор

8, перед которым установлен фотоприемник 7.

На выходе усилителя 8 установлен светоизлучатель 9, свет которого усиливается электронно-оптическим усилителем 10 света, после чего раздваивается и направляется на фотоприемник б и на регистрирующий прибор 12 для получения результата измерения.

Схема работает следующим образом. Измеряемое напряжение U трансформируется секциями 4 и 5 вторичной обмотки в напряжения

Ui и U . Эти напряжения подводятся к эталонному сопротивлению Ro и фотоприемнику б с сопротивлением R@ и сравниваются с помощью сопротивлений R и R2. Через секцию 8 с коэффициентом трансформации, равным единице, входное напряжение U ïîäâîäèòñÿ к сопротивлению Rq так, что оно складывается с напряжением U и сравнивается с напряжениRo ем Ui — делителя„состоящего из сопротивлеИф ний Я и

Возникающий разбаланс напряжений создает ток в сопротивлении R, совпадающем по фазе с напряжением U» . Напряжение с R2 подается к усилителю постоянного тока 8, работающему в режиме интегрирования. Работа этого усилителя управляется фотоприемником

7, связанным оптической связью с секцией 2.

Светоизлучатель 11 излучает импульсы света в момент появления на нем положительных полупериодов напряжения U Эти световые импульсы попадают на фотоприемник 7, резко уменьшая его сопротивление.

Импульсы напряжения интегрируются на усилйтеле 8, и на его выходе меняется напря-. жение, питающее светоизлучатель 9, благодаря чему меняется интенсивность излученного им света. Так как свет светоизлучателя 9 после усиления поступает на фотоприемник б, то его сопротивление R@ меняется до тех пор, пока не установится равенство

У +U 1Ро

RgÄ при котором напряжение на выходе усилителя

8 перестанет меняться.

В следующий полупериод входного напряжения У» напряжение на входе усилителя 8

15 станет положительным, что приводит к увеличению сопротивления R@ фотоприемника б, и вновь установится неравенство напряжений

Uz + U, В этом случае вход усилителя iRo

R,ô

20 интегратора запирается схемой управления, содержащей фотоприемник 7, который используется в качестве ключа, пропускающего ток в обоих направлениях только в освещенном состоянии. Для освещения фотоприемника в

25 нужные моменты времени предусмотрен преобразователь частоты переменного тока в световые импульсы, Предмет изобретения

Оптоэлектронный ком пенсатор переменного тока, содержащий трансформатор с четырехсекционной вторичной обмоткой, три секции которой включены по балансной схеме, усили35 тель-интегратор, фотоприемники и диодный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен светоизлучателем, включенным на выходе усилителя-интегратора, оптический выход которого

40 направлен на фотодетектор и на фотоприемник.

270883

Составитель T. Н. Афонина

Редактор С. И. Хейфиц Техред A. А. Камышникова Корректор Н. А. Митрохина

Заказ 22 Ь 7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ К< митета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типо;рафпи. пр. Сапунова, 2 г

I !

I !

I !

1