PL181498B1 - Układ wejściotw peetwornika pomiarowego - Google Patents

Abstract

Ukdad wejściowy przetwornika pomiarowego zawierający przekładnik oraz wzmacniacz operacyjny, znamienny tym, ze zawierapołączony zjednym z zacisków strony wtórnej prądowego przekładnika (P) konwerter (K) prądu na napięcie ze wstępnym operacyjnym wzmacniaczem (Ww), którego wyjście poprzez dolnoprzepustowy filtr (F) i dalej przez rezystor (R3) integratora (I) połączone jest z wejściem odwracającym, wchodzącego w skład integratora (I), korekcyjnego operacyjnego wzmacniacza (Wk), którego wyjście poprzez złożony z rezystorów (R4, R5) dzielnik napięcia (D) połączone jest z wejściem nieodwracającym wstępnego operacyjnego wzmacniacza (Ww), przy czym drugi zacisk strony wtórnej prądowego przekładnika (P), druga końcówka rezystora (R5) dzielnika (D), wejście nieodwracające korekcyjnego wzmacniacza (Wk) oraz druga końcówka kondensatora (Cl) filtru (F) połączone są z masą układu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ wejściowy przetwornika pomiarowego zawierający przekładnik pomiarowy stosowany w układach do pomiaru wielkości energetycznych sieci prądu przemiennego.

Znany jest układ przetwornika pomiarowego z przekładnikiem prądowym, którego zaciski strony wtórnej połączone sąrezystorem obciążającym. Sygnał napięciowy z rezystora podawany jest na wzmacniacz. Ze względu na błędy wnoszone przez przekładnik prądowy rezystancja rezystora obciążającego powinna być jak najmniejsza. Powoduje to, że amplituda napięcia podawanego na wejście wzmacniacza ma małą wartość, zwiększa się wpływ szumów, dryftu temperaturowego i napięcia niezrównoważenia, a tym samym zwiększa błędy przetwarzania.

Znany jest również układ pomiarowy z przekładnikiem prądowym i wzmacniaczem elektronicznym pracujący w układzie samorównoważącego się komparatora magnetycznego. Stosowany w takim układzie wzmacniacz o bardzo dużym wzmocnieniu, w którego pętlę sprzężenia zwrotnego włączone jest uzwojenie, łatwo się wzbudza. W rzeczywistych wzmacniaczach uwzględnić również należy istnienie napięcia dryftu zera powodującego narastanie w czasie strumienia magnetycznego w rdzeniu, co może prowadzić do nasycenia rdzenia. Uzyskanie skutecznej stabilizacji strumienia na poziomie równym zeru wymaga stosowania złożonych układów przeciwdziałających dryftowi zera wzmacniacza.

Z polskiego opisu patentowego nr 153 222 znany jest układ do kompensacji dryftu temperaturowego, w którym w zależności od znaku dryftu temperaturowego wejściowego napięcia niezrównoważenia pomiędzy wejście zerowania i wyjście wzmacniacza włączony jest jeden rezystor lub pomiędzy wejście zerowania i wejście kompensacji częstotliwościowej wzmacniacza włączony jest drugi rezystor.

Niedogodnością opisanego układu jest konieczność uprzedniego zbadania znaku dryftu temperaturowego napięcia niezrównoważenia wzmacniacza i uzyskiwanie kompensacji jedynie dla części wzmacniacza objętej pętlą sprzężenia zwrotnego. W pewnych przypadkach kompensacji dryftu temperaturowego wymaga doprowadzenia prądu większego niż maksymalny prąd wyjściowy wzmacniacza, co uniemożliwia uzyskanie wymaganej kompensacji.

Wolny od niedogodności opisanych układów jest układ według wynalazku zawierający konwerter prądu na napięcie ze wstępnym wzmacniaczem operacyjnym oraz integrator z korekcyjnym wzmacniaczem operacyjnym. Jeden z zacisków strony wtórnej przekładnika prądowego połączony jest z wejściem nieodwracającym wstępnego wzmacniacza operacyjnego, którego wyjście poprzez filtr dolnoprzepustowy, złożony z rezystora i kondensatora, połączone jest z rezystorem integratora. Druga końcówka tego rezystora połączonajest w wejściem odwracającym

181 498 korekcyjnego wzmacniacza operacyjnego, którego wyjście poprzez dzielnik napięcia, złożony z dwóch rezystorów, połączone jest z wejściem nieodwracającym wstępnego wzmacniacza operacyjnego. Drugi zacisk strony wtórnej przekładnika prądowego, druga końcówka rezystora stanowiącego wyjście dzielnika napięcia, wejście nieodwracające korekcyjnego wzmacniacza operacyjnego oraz druga końcówka kondensatora filtru połączone są z masą układu.

Układ według wynalazku umożliwia skuteczną kompensację dryftu temperaturowego w wejściowych obwodach przetworników pomiarowych, zmniejszenie błędów kątowych i poszerzenie zakresu częstotliwościowego przetwornika.

W przypadku, gdy układ wejściowy przetwornika pomiarowego nie wymaga stosowania kompensacji dryftu temperaturowego, ogranicza się go do układu zawierającego przekładnik prądowy i konwerter prądu na napięcie, co pozwala na zmniejszenie błędu kątowego i częstotliwościowego układu.

W przypadku wykorzystania układu wejściowego w obwodzie napięciowym stosuje się przekładnik o małej wartości znamionowej prądu pierwotnego z dołączonym szeregowo do co najmniej jednego z zacisków strony pierwotnej rezystorem, służącym do zmniejszenia natężenia prądu.

Układ według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania w postaci schematów ideowych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ wejściowy przetwornika pomiarowego z kompensacjądryftu temperaturowego, fig. 2 pokazuje układ wejściowy bez kompensacji, natomiast fig. 3 - układ wejściowy przetwornika bez kompensacji stosowany w obwodzie napięciowym.

Układ wejściowy przetwornika pomiarowego składa się z prądowego przekładnika P, konwertera K prądu na napięcie oraz układu kompensującego dryft temperaturowy zawierającego filtr F, integrator I oraz dzielnik napięcia D. Konwerter K, prądu na napięcie zawiera wstępny operacyjny wzmacniacz Ww, którego wejście odwracające jest połączone z jednym z zacisków strony wtórnej prądowego przekładnika P oraz poprzez rezystor R1 z wyjściem wstępnego wzmacniacza Ww. Wyjście wstępnego wzmacniacza Ww poprzez dolnoprzepustowy filtr F, złożony z rezystora R2 i kondensatora Cl i dalej przez rezystor R3 integratora I przyłączone jest do wejścia odwracającego korekcyjnego wzmacniacza Wk wchodzącego w skład integratora I. Wyjście korekcyjnego wzmacniacza Wk poprzez kondensator C2 połączone jest z wejściem odwracającym, a poprzez rezystor R4 dzielnika napięcia D z wejściem nieodwracającym wstępnego wzmacniacza Ww, natomiast poprzez rezystor R5 na wyjściu dzielnika D z masą układu i drugim zaciskiem strony wtórnej prądowego przekładnika P. Wejście nieodwracające korekcyj nego wzmacniacza Wk oraz druga końcówka kondensatora C1 filtru F połączone są z masą układu. W układzie bez kompensacji dryftu temperaturowego układ zawiera przekładnik prądowy P i konwerter K prądu na napięcie.

W przypadku wykorzystania układu w wejściowym obwodzie napięciowym stosuje się przekładnik P o małej wartości znamionowej prądu pierwotnego z dołączonymi szeregowo do zacisków strony pierwotnej rezystorami R6 i R7, służącymi do zmniejszenia natężenia prądu. Wyposażenie tego układu w filtr F, integrator I i dzielnik napięcia D połączone w układ opisany powyżej umożliwia również kompensację dryftu temperaturowego układu.

181 498

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ wejściowy przetwornika pomiarowego zawierający przekładnik oraz wzmacniacz operacyjny, znamienny tym, ze zawiera połączony z jednym z zacisków strony wtórnej prądowego przekładnika (P) konwerter (K) prądu na napięcie ze wstępnym operacyjnym wzmacniaczem (Ww), którego wyjście poprzez dolnoprzepustowy filtr (F) i dalej przez rezystor (R3) integratora (I) połączone jest z wejściem odwracającym, wchodzącego w skład integratora (I), korekcyjnego operacyjnego wzmacniacza (Wk), którego wyjście poprzez złożony z rezystorów (R4, R5) dzielnik napięcia (D) połączonejest z wejściem nieodwracającym wstępnego operacyjnego wzmacniacza (Ww), przy czym drugi zacisk strony wtórnej prądowego przekładnika (P), druga końcówka rezystora (R5) dzielnika (D), wejście nieodwracające korekcyjnego wzmacniacza (Wk) oraz druga końcówka kondensatora (Cl) filtru (F) połączone są z masą układu.