PL163549B1 - Sposób i układ sygnalizacji Impedancji - Google Patents

Abstract

Sposób sygnalizacji impedancji w układzie, zawierającym przekładnik prądowy zasilany poprzez rezystor wysokoomowy ze źródła napięcia przemiennego, wzmacniacz przekaźnikowy połączony wejściem z uzwojeniem pierwotnym przekładnika prądowego, kontrolowany element impedancyjny i ewentualnie kontrolowany element lub układ wytwarzający energię, znamienny tym, ze sygnał prądowy (i) z co najmniej jednego uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) podaje się na co najmniej jeden obwód zasilania co najmniej jednego elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15), a na co najmniej jedno wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15) podaje się sygnał prądowy (is) z uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) poprzez układ zawierający co najmniej jeden kontrolowany element impedancyjny (1) bądź element rezystancyjny (2) i/lub podaje się sygnał z kontrolowanego elementu lub układu wytwarzającego energię (22), w ten sposób, ze odbiór sygnału prądowego (i) z uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) przez obwód zasilania elementu wzmacniającego t/lub układu wzmacniającego (15) zalezy od wartości kontrolowanego elementu impedancyjnego (1) bądź elementu rezystancyjnego (2) i/lub wartości energii..........................

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sygnalizacji impedancji, zwłaszcza do sygnalizacji poziomu cieczy bardzo słabo przewodzących, do sygnalizacji oświetlenia, temperatury, zabezpieczenia silników przed przeciążeniem.

Rozwiązanie według wynalazku może znaleźć zastosowanie również jako przekaźniki zwłoczne, końcówki mocy układów cyfrowych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 146 503 sposób sygnalizacji impedancji oraz znany jest z polskiego opisu patentowego nr 146 217 układ sygnalizacji impedancji.

Znane rozwiązania bazują na wykorzystaniu przekładnika prądowego i wzmacniacza przekaźnikowego. Wejście wzmacniacza przekaźnikowego połączone jest z uzwojeniem pierwotnym pizekładnika prądowego, a impedancja mierzona, której określona wartość ma być sygnalizowana, połączona jest z uzwojeniem wtórnym przekładnika prądowego. Przy odpowiedniej wartości impedancji połączonej z uzwojeniem wtórnym przekładnika prądowego na jego uzwojeniu pierwotnym występuje określona wartość napięcia przemiennego, wysterowująca wzmacniacz przekaźnikowy i sygnalizująca określoną wartość impedancji.

163 549

Takie rozwiązania posiadają wiele zalet, ale do sygnalizowania wysokich wartości impedancji wymagają przekładnika prądowego o dużej przekładni co ze względów wykonawczych jest znacznym utrudnieniem. Również realizowana funkcja ogranicza się tylko do sygnalizacji impedancji.

Inny układ sygnalizacji przekroczenia zadanej wartości impedancji znany z polskiego opisu patentowego nr 155459 zbudowany jest w ten sposób, że do wejścia dwutranzytorowego (dwustopniowego) i dwustanowego układu wzmacniacza przekaźnikowego z histerezą zawierającego pomiędzy stopniami filtr dolnoprzepustowy oraz w pierwszym stopniu dodatkowo napięcie odniesienia, dołączony jest bezpośrednio zasilany napięciem przemiennym dzielnik zawierający kontrolowaną impedancję w ten sposób, że spadek napięcia na impedancji kontrolowanej porównywany jest z napięciem odniesienia i stosownie do wyniku porównania na dwustanowym wyjściu wzmacniacza przekaźnikowego wytwarzany jest odpowiednio stan wysoki lub niski. Układ ten jest prosty w budowie i dobrze spełnia swoją funkcję jednak ze względu na brak separacji galwanicznej pomiędzy wyjściowym przekaźnikiem elektromechanicznym i kontrolowaną impedancją, występują trudności z jego miniaturyzacją, gdyż przy zasilaniu z sieci wymusza to wzglądanie duży transformator separujący zasilający układ.

Znany też jest z polskiego opisu patentowego nr 139618 układ do pomiaru impedancji elementu zamontowanego w układzie elektronicznym polegający na połączeniu wtórników emiterowych do węzłów sieci sąsiadujących w układzie z mierzoną impedancją i sprowadzających potencjał tych węzłów do wspólnego poziomu oraz polegający na jednoczesnym połączeniu źródła prądowego z elementem, którego impedancją jest mierzona i pomiarze spadku napięcia na tym elemencie. Rozwiązanie to dobrze spełnia swoją funkcję przy pomiarze impedancji elementu znajdującego się w złożonej sieci elektrycznej - jednak jest bardzo skomplikowane i nie realizuje funkcji sygnalizacji zadanej wartości impedancji pojedynczego elementu, a ponadto z powodu wysokich kosztów praktycznej jego realizacji, nie jest przydatne do wykorzystania sygnalizacji zadanej wartości impedancji pojedynczego elementu.

Celem wynalazkujest usunięcie tych niedogodności.

Sposób według wynalazku polega na tym, że sygnał prądowy z co najmniej jednego uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego podaje się na co najmniej jeden obwód zasilania co najmniej jednego elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego, przy czym na co najmniej jedno wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego podaje się sygnał prądowy uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego poprzez układ zawierający co najmniej jeden kontrolowany element impedancyjny będź element rezystancyjny i/lub podaje się sygnał z kontrolowanego elementu lub układu wytwarzającego energię, w ten sposób, że odbiór prądu z uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego przez obwód zasilania elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego zależy od wartości impedancji kontrolowanego elementu impedancyjnego będź rezystancji elementu rezystancyjnego i/lub wartości energii kontrolowanego elementu lub układ wytwarzającego energię i wpływa na poziom napięcia na uwzojeniu pierwotnym przekładnika prądowego w zakresie niezbędnym do wysterowania wzmacniacza przekaźnikowego.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że do uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego przyłączony jest co najmniej jeden obwód zasilania co najmniej jednego elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego, korzystnie zbudowanego z tranzystora i diody. Wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego jest połączone z co najmniej jednym kontrolowanym elementem lub układem wytwarzającym energię i/lub kontrolowanym elementem impedancyjnym bądź elementem rezystancyjnym, korzystnie poprzez układ ochronnopoziomujący, składający się z szeregowego rezystora i/lub równolegle połączonych kondensatora i/lub diody. Również korzystnie jest gdy wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego jest połączone poprzez blok zakresowo-funkcyjny, składający się z przyłączonych do układu ochronno-poziomującego kondensatora i/lub rezystora i/lub diody połączonej, korzystnie poprzez drugi rezystor, z uzwojeniem wtórnym przekładnika piądowego.

Rozwiązanie według w ynalazku umożliwia sygnalizację impedancji i rezystancji w zakresie do kilkudziesięciu megaomów oraz umożliwia sygnalizację prądów i napięć w zakresie od kilkuset miliwoltów i ułamków mikroainperów, do setek woltów i amperów a także umożliwia realizację przekaźników zwłocznych

163 549

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładowych układów przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy układu, a fig. 2 - schemat blokowy objaśniający sposób według wynalazku.

Układ przedstawiony na fig. 1 zawiera przekładnik prądowy 9 zasilany poprzez rezystor wysokoomowy 10 ze źródła napięcia przemiennego 12 i wzmacniacz przekaźnikowy 13 połączony wejściem z uzwojeniem pierwotnym 11 przekładnika prądowego 9. Do uzwojenia wtórnego 14 przekładnika prądowego 9 przyłączony jest obwód zasilania układu wzmacniającego 15, który zbudowany jest z tranzystora 16 i diody 8. Wejście układu wzmacniającego 15 połączone jest z kontrolowanym elementem impedancyjnym 1 (bądź kontrolowanym elementem rezystancyjnym 2) i kontrolowanym elementem wytwarzającym energię 22 poprzez układ ochronno-poziomujący 17, składający się z szeregowego rezystora 201 równolegle połączonych kondensatora 18 i diody 19. Wejście układu wzmacniającego 15 jest połączone, poprzez blok zakresowo-funkcyjny 6, składający się z przyłączonych do układu ochronno-poziomującego 17 kondensatora 4, rezystora 21 i diody 3 połączonej, poprzez rezystor 5, z uzwojeniem wtórnym 14 przekładnika prądowego 9.

Układ wzmacniający 15 sterowany jest zewnętrzną energią z elementu 22 wytwarzającego energię i impedancję elementu impedancyjnego 1 (bądź rezystancją elementu rezystancyjnego 2) zasilanych energią z uzwojenia wtórnego 14 przekładnika prądowego 9. Poziom wysterowania wejścia układu wzmacniającego 15 odpowiednio wpływa na poziom pobieranej energii z uzwojenia wtórnego 14 przekładnika prądowego 9 i poziom napięcia na uzwojeniu pierwotnym 11 przekładnika prądowego 9, wysterowującego wzmacniacz przekaźnikowy 13.

W układzie według wynalazku przedstawionym na fig. 2 działanie przebiega w sposób podany poniżej.

Sygnał prądowy i z uzwojenia wtórnego 14 przekładnika prądowego 9 podaje się na obwód zasilania układu wzmacniającego 15. Na wejście a układu wzmacniającego 15 podaje się niewielki sygnał prądowy is z uzwojenia wtórnego 14 przekładnika prądowego 9 poprzez układ zawierający kontrolowany element impedancyjny 1 lub na wejścia b, c układu wzmacniającego 15 podaje się sygnał z kontrolowanego elementu wytwarzającego energię 22 (np. z fotoogniwa) tak, aby odbiór sygnału prądowego i z uzwojenia wtórnego 14 przez obwód zasilania układu wzmacniającego 15 zależał od wartości impedancji kontrolowanego elementu impedancyjnego 1 lub wartości energii kontrolowanego elementu wytwarzającego energię 22 i wpływał na poziom napięcia Vp na uzwojeniu pierwotnym 11 przekładnika prądowego 9 w zakresie niezbędnym do wysterowania wzmacniacza przekaźnikowego 13.

Funkcję elementu 22 wytwarzającego energię może pełnić wyjście układu cyfrowego i układ wówczas realizuje funkcję końcówki mocy układu cyfrowego.

9 11

Fig. 2

163S49

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sygnalizacji impedancji w układzie, zawierającym przekładnik prądowy zasilany poprzez rezystor wysokoomowy ze źródła napięcia przemiennego, wzmacniacz przekaźnikowy połączony wejściem z uzwojeniem pierwotnym przekładnika prądowego, kontrolowany element impedancyjny i ewentualnie kontrolowany element lub układ wytwarzający energię, znamienny tym, że sygnał prądowy (i) z co najmniej jednego uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) podaje się na co najmniej jeden obwód zasilania co najmniej jednego elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15), a na co najmniej jedno wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15) podaje się sygnał prądowy (is) z uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) poprzez układ zawierający co najmniej jeden kotrolowany element impedancyjny (1) bądź element rezystancyjny (2) i/lub podaje się sygnał z kontrolowanego elementu lub układu wytwarzającego energię (22), w ten sposób, że odbiór sygnału prądowego (i) z uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) przez obwód zasilania elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15) zależy od wartości kontrolowanego elementu impedancyjnego (1) bądź elementu rezystancyjnego (2) i/lub wartości energii elementu lub układu wytwarzającego energię (22) i wpływa na poziom napięcia (Vp) na uzwojeniu pierwotnym (11) przekładnika prądowego (9) w zakresie niezbędnym do wysterowywania wzmacniacza przekaźnikowego (13).

2. Układ sygnalizacji impedancji zawierający przekładnik prądowy zasilany poprzez rezystor wysokoomowy ze źródła napięcia przemiennego i wzmacniacz połączony wejściem z uzwojeniem pierwotnym przekładnika prądowego, znamienny tym, że do uzwojenia wtórnego (14) przekładnika prądowego (9) jest przyłączony co najmniej jeden obwód zasilania co najmniej jednego elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15), korzystnie zbudowanego z tranzystora (16) i diody (8), którego wejście jest połączone z co najmniej jednym kontrolowanym elementem lub układem wytwarzającym energię (22) i/lub kontrolowanym elementem impedancyjnym (1) bądź elementem rezystancyjnym (2), korzystnie poprzez układ ochronno-poziomujący (17), składający się z szeregowego rezystora (20) i/lub równolegle połączonych kondensatora (18) i/lub diody (19), przy czym korzystnie jest gdy wejście elementu wzmacniającego i/lub układu wzmacniającego (15) jest połączone poprzez blok zakresowo-funkcyjny (6), składający się z przyłączonych do układu ochronno-poziomującego (17) kondensatora (4) i/lub rezystora (21) i/lub diody (3) połączonej, korzystnie poprzez rezystor (5), z uzwojeniem wtórnym (14) przekładnika prądowego (9).