Przedmiotem wynalazku jest transoptorowy przetwornik mocy przeznaczony do pracy w ukladach pradu stalego i zmiennego, szczególnie w wykonaniach wymagajacych galwanicznego oddzielenia wejscia pradowego i wejscia napieciowego.Wynalazek dotyczy techniki pomiarów malych mocy i malej wartosci sygnalu pradowego przy rezystancyjnym charakterze obu wejsc.W technice pomiarowej znane sa liczne konstrukcje przetworników mocy, majacychjedno lub dwa odrebne wejscia o charakterze indukcyjnym. Indukcyjny charakter wejsc tych znanych przet¬ worników jest elementem niepozadanym, gdyz indukcyjnosc wejsciowa jest najczesciej jednoczes¬ nie zródlem uchybów czestotliwosciowych. Indukcyjny charakter wejscia znanych przetworników wynika z ich budowy, która zawiera jako elementy podstawowe przetworniki hallotronowe lub przetworniki magnetostrykcyjne, wzglednie transformatory napieciowe i pradowe na wejsciu. Te ostatnie wykonania dotycza przetworników transduktorowych lub termorezystancyjnych. Znane sa równiez wykonania przetworników oparte o wykorzystanie aproksymatorów diodowych.Znane przetworniki z wejsciami typu transformatorowego sa niewygodne przy pomiarach malych mocy z uwagi na duzy wlasny pobór mocy transformatora wejsciowego. Znanejest takze wykorzy¬ stanie diod luminescencyjnych zestawianych w ukladzie transoptora do galwanicznej separacji obwodów7. Takiegowarunku separacji galwanicznej wejsc pradowych i napieciowych nie spelnia na przyklad grupa znanych przetworników opartych o wykorzystanie mnozników elektronicznych, termoelektrycznych lub diodowych. Te ostatnie charakteryzuja sie ponadto znacznym bledem przetwarzania, a termoelektryczne wymagaja stosowania klopotliwych w eksploatacji zabezpie¬ czen, z uwagi na niewielka praktycznie ich odpornosc na przeciazenia pradowe. Innym znanym problemem w przetwornikach termorezystancyjnych i termoelektrycznych jest sprawa rezystancji ich izolacji (miedzy grzejnikiem a elementem grzewczym). Z kolei znane przetworniki oparte o mnozniki cienkowarstwowe natrafiaja na duze trudnosci konstrukcyjne w przypadku, gdy ich wejscie pradowe musi charakteryzowac sie niewielkim zakresem wartosci sygnalu pradowego.Transoptorowy przetwornik mocy wedlug wynalazku, zbudowany jest w postaci ukladu majacego dwa odrebne mostki wspólpracujace ze soba w transmisji optycznej sygnalu elektryczne-2 128 703 go. Przetwornik sklada sie z dwu sprzezonych ze soba w drodze transmisji optycznej odrebnych mostków, z których pierwszy mostek jest przylaczony do wejscia pradowego poprzez rezystor dopasowujacy i ma zasilanie od zródla pradu o niezmiennej wartosci napiecia. Sklada sie on z dwu rezystorów zestawionych szeregowo z wlaczonym miedzy nie równolegle rezystorem dopasowuja¬ cym oraz czterech diod elektroluminescencyjnych, polaczonych szeregowo, których strumienie swietlne lacza pierwszy mostek w drodze optycznej z drugim mostkiem. Drugi mostek przyla¬ czony do obrebnego wejscia napieciowego sklada sie z polaczonych równolegle przeciwsobnie dwu par zestawionych szeregowo fotodetektorów, miedzy które wlaczony jest czlon kontrolny.Kazdy z fotodetektorów przetwornika sklada sie z fotorezystora oraz z dolaczonych do niego szeregowo i równolegle potencjometrów, stanowiacych jego uklad dopasowujacy. Czlon kontrolny przetwor¬ nika, w wykonaniu dzialajacym jako przetwornik jest utworzony z szeregowego polaczenia filtru dolnoprzepustowego i wzmacniacza koncowego, a w wykonaniu dzialajacym jako miernik jest ustrojem magnetoelektrycznym o podzialce wyskalowanej w jednostkach mocy.W ukladzie wedlug wynalazku dolacza sie sygnal pradowy proporcjonalny do natezenia pradu kontrolowanego obwodu do przekatnej mostka pierwszego i sygnal napieciowy proporcjonalny do napiecia kontrolowanego obwodu przykladanego do przekatnej zasilania drugiego z opisanych mostków. Sygnal wyjsciowy z przekatnej mostka drugiego jest w ten sposób proporcjonalny do mocy przenoszonej przez kontrolowany obwód.Przetwornik wedlug wynalazku zachowuje dobra dokladnosc dzialania przy malych wartos¬ ciach mocy i zapewnia separacje galwaniczna obu jego wejsc, przy czysto ich rezystancyjnym charakterze. Dzieki uzyciu czterech fotodetektorów uklad charakteryzuje sie duza czuloscia (pod¬ wójna w stosunku do ukladu dwudetektorowego). Wysoka czulosc ukladu spowodowana jest równiez przez bocznikowo-posobna strukture ukladu dopasowujacego, który umozliwa odpo¬ wiedni dobór charakterystyk transoptorów, bez pogorszenia czulosci poszczególnych fotodetekto¬ rów. W konsekwencji prowadzi to do lepszej kompensacji czynników zaklócajacych pomiar, np. temperatury. Dzieki zastosowaniu w przetworniku wedlug wynalazku ukladu dopasowujacego w konstrukcji jego fotodetektora, istnieje mozliwosc zbudowania w praktycznym wykonaniu uka- ladu majacego niekoniecznie idenyczne co do parametrów diody elektroluminescencyjne oraz fotorezystory.Wynalazek jest szczególowo opisany na przykladzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat przetwornika, a fig. 2 schemat budowy jego fotodetektora.Transoptorowyprzetwornik mocy sklada sie z dwu sprzezonych ze soba w drodze transmisji optycznej mostków M1 i M2, z których pierwszy mostek Ml jest przylaczony do wejscia pradowego 5 poprzez rezystor dopasowujacy 4 oraz ma zródlo pradu 1 o niezmiennej wartosci napiecia.Mostek Ml sklada sie z dwu rezystorów 2 i 3 zestawionych szeregowo z wlaczonym miedzy nie równolegle rezystorem dopasowujacym 4. Ma on nadto cztery diody elektroluminescencyjne 6,7,8 i 9 których strumienie swietlne lacza pierwszy mostek Ml w drodze optycznej z drugim mostkiem M2. Drugi mostek jest przylaczony do odrebnego wejscia napieciowego 14 i sklada sie z polaczo¬ nych równolegle przeciwsobnie dwu par zestawionych szeregowo fotodetektorów 10 i 12, oraz 11 i 13 miedzy które wlaczony jest czlon kontrolny 15. Kazdy z fotodetektorów 10,11,12 i 13 sklada sie z fotorezystora 16 oraz ukladu dopasowujacego, który stanowia potencjometr posobny 18 i potencjometr bocznikujacy 17. Czlon kontrolny 15 w wykonaniu dzialajacym jako przetwornikjest utworzony z szeregowego polaczenia filtru dolnoprzepustowego i wzmacniacza koncowego, a w wykonaniu dzialajacym jako miernik jest ustrojem magnetoelektrycznym o podzialce wyskalowa¬ nej w jednostkach mocy.Przetwornik wedlug wynalazku dziala w ten sposób, ze do przekatnej pierwszego mostkaMl z wejscia 5 poprzez rezystor ograniczajacy 4 jest doprowadzony sygnal proporcjonalny do natezenia pradu w kontrolowanym obwodzie, natomiast do zacisków napieciowych zasilajacych 14 drugiego mostka M2 doprowadzony jest sygnal proporcjonalny do napiecia tegoz obwodu. Mostek Ml zasilany jest stala wartoscia pradu ze zródla 1, wyznaczajaca punkt pracy transoptorówTl, T2, T3 i T4 ukladu. Przy odpowiednio dopasowanych charakterystykach transoptorów wskazania czlonu kontrolnego 15 beda proporcjonalne do mocy badanego obwodu.128703 3 Zastrzezenia patentowe 1. Transoptorowy przetwornik mocy wykorzystujacy diody luminescencyjne zestawione w ukladzie transoptora i majacy wiecej nizjeden uklad mostkowy, znamienny tym, ze sklada sie z dwu sprzezonych ze soba w drodze transmisji optycznej mostków (Ml) i (M2), z których pierwszy mostek (Ml) przylaczony do wejscia (5) poprzez rezystor dopasowujacy (4) oraz przylaczony do zródla pradu (1) o niezmiennej wartosci napiecia, sklada sie zdwu rezystorów (2) i (3)zestawionych szeregowo z wlaczonym miedzy nie równolegle rezystorem dopasowujcym (4), oraz zczterech diod elektroluminescencyjnych (6), (7), (8) i (9), których strumienie swietlne lacza pierwszy mostek (Ml) w drodze optycznej z drugim mostkiem (M2) przylaczonym do odrebnego wejscia (14) i skladaja¬ cym sie z polaczonych równolegle pzeciwsobnie dwu par zestawionych szeregowo fotodetektorów (10) i (12) oraz (11) i (13) miedzy które jest wlaczony czlon kontrolny (15). 2. Transoptorowyprzetwornik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazdy z jego fotodetekto¬ rów (10), (11), (12) i (13) sklada sie z fotodetektora (16) oraz ukladu dopasowujacego, który stanowia potencjometr posobny (18) i potencjometr bocznikujacy (17). 3. Transoptorowy przetwornik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego czlon kontrolny (15) w wykonaniu dzialajacm jako przetwornik jest utworzony i szeregowego polaczenia filtru dolno- przepustowego z wzmacniacza koncowego. 4. Transoptorowy przetwornik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego czlon kontrolny (15) w wykonaniu dzialajacym jako miernik jest ustrojem magnetoelektrycznym o podzialce wyskalo- wanej w jednostkach mocy.128 703 r' M1 M2 let !7t XT T [&¥ 9* 10) Ti II Wl +4 12) | |_/5j ' 11 . 11 _ .j i_. 13 73 Fig. i i , Y ]Al8 16 O V\ V 17 14 Fig. 2 Pracownia Poligraficzna U? PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL