PL44295B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy wzmacniacza napiecia lub pradu stalego zasilanego bateryjnie, pracujace¬ go wedlug zasady prostownikowej przetworni¬ cy wibracyjnej z dokladnym wskazaniem fazy.Wzmacniacz taki nadaje sie obok innych zasto¬ sowan, szczególnie jako przenosny wzmacniacz pomiarowy.Znane wzmacniacze pradu i napiecia stalego pracuja przy pomocy modulacji prostownika w ukladzie przetwornika wibracyjnego wzgled¬ nie kondensatora drgajacego.Prostownikowa przetwornica wybracyjna dla wzmacniania pradu pracuje przy tym tak, aby prad ladowal z jednej strony kondensator, któ¬ ry z drugiej strony jest ponownie i stopniowo rozladowywany przez przetwornice wibracyjna poprzez opornik. Ustala sie przy tym na kon¬ densatorze srednie napiecie stale, a na oporniku przy wystarczajaco krótkim czasie okresu la- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Walter Hartmann. czenia, odpowiednie napiecie zmienne zblizone do prostokatnego, którego wielkosc jest miara pradu. Napiecie wzmocnione przy pomocy wzma¬ cniacza pradu statego moze byc potem wypro¬ stowane i doprowadzone do odpowiedniego wskaznika.Wzmacniacze z kondensatorami drgajacymi dla wzmacniania napiecia pracuja w ten sposób, ze kondensator o harmonijnie zmieniajacym sie odstepie miedzy elektrodami kondensatora, jest z jednej strony ladowany napieciem pomiaro¬ wym, a z drugiej oddaje napdecie harmoniczne, którego wielkosc jest miara przylozonego napie¬ cia.Napiecie wzmocnione za pomoca wzmacnia¬ cza napiecia zmiennego moze byc potem ponow¬ nie wyprostowane i doprowadzone do wskazntika.Znane dotad wzmacniacze, z prostownikowa. przetwornica wibracyjna - dla wzmacniania pra¬ du sa wykonane wylacznie tylko do zasilania pradem z sieci. Zastosowane przy tym okresowe rozladowanie kondensatora poprzez staly opór-nile dziala niekorzystnie, o ile takie oporniki starzeja sie i w znacznej mierze zaleza od tem¬ peratury. Stale warunki ruchu sa wiec osia¬ galnatyliko przy/pewnych zalozeniach. Oprócz tego na 'sfcutek stosunkowo daleko idacego roz¬ ladowania kondensatora poprzez opornik, nie¬ zmienne napiecie stale, wzglednie prostokatne napiecie zimienne jest bardzo male przez co czulosc ukladu pomiarowego ulegnie zmniejsze¬ niu, co jest zjawiskiem niepozadanym.Znane wzmacniacze napiecia z kondensatora¬ mi drgajacymi sa zasilane wylacznie pradem sieciowym. Wzmacniacze te wskutek tego sa bardzo ciezkie i stosunkowo duze jak równiez skomplikowane w- montazu j cechowaniu. Dla¬ tego od generatora wzbudzajacego wymaga sie nadzwyczaj stabilnej pracy.Zadanieim wynalazku jest unikniecie wad ukladów znanych, a zwlaszcza utworzenie przy¬ rzadu lekkiego, przydatnego do transportu I przystosowanego przewaznie do zasilania bate¬ ryjnego.Zadania te osiaga sie dlatego, ze stosuje sie modulacje napiedia zmiennego, wzmocnienie napiecia zmiennego i demodulacje na prad sta¬ ly, przy czym modulacje i demodulacje doko¬ nuje sie przy pomocy bardzo niskiej czestotli¬ wosci (rzad 10 Hz), a prady lub napiecia po¬ miarowe sa przenoszome wzglednie przekazywa¬ ne przy pomocy naladowania lub rozladowania kondensatorów (Cl, C2...), przy czym dynamicz¬ na opornosc siatki wzglednie czlonu wejscio¬ wego nie wywliera zadnego wplywu na wartosc pomiarowa.Uklad w glównych zarysach jest podzielony na poszczególne grupy montazowe (panele).Grupami tymi sa modulator wejsciowy E, wzma¬ cniacz V, demodulator D, generator G czestotli¬ wosci roboczej dla prostownikowego wzmacnia- cza^wibracyjnego i transformator napiecia T.Napiecia wzglednie prady, które maja byc wzmocnione, sa doprowadzone do zacisków wejsciowych modulatora E, który nastepnie opuszczaja jako napiecie wzmocnione o przebie¬ gu prostokatnym. Napiecie o przebiegu prosto¬ katnym zostanie potem wzmocnione za pomoca kolejno nastepujacego wzmacniacza pradu zmiennego V i ostatecznie przeksztalcone w de¬ modulatorze D na prawie idealny prad staly, który nastepsnlie zostanie doprowadzony do przy¬ rzadu pomiarowego dla wskazania jego. wiel¬ kosci.Znajdujace sie w modulatorze iub demodula¬ torze zestyki przelaczajace wzglednie konden¬ sator drgajacy sa wzbudzane wzglednie stero¬ wane za pomoca synchronicznie uruchamianego przekaznika spolaryzowanego. Prad jest pobie¬ rany przy tym z generatora G. Calkowite zasila- nie nastepuje z elementu grzejnego w polacze¬ niu z przetwoirnikiem kolektorowym napiecia stalego T, który dostarcza napiecie anodowe i siatkowe.Na rysunku sa uwidocznione przyklady wyko¬ nania wynalazku. Poszczególne opisane grupy montazowe sa utworzone na przyklad, z czesci zminiaturyzowanych, specjalnie dopasowanych dla zasilania bateryjnego.Fig. 1 przedstawia zasadniczy schemat pola¬ czen polaczonych razem grup montazowych, fig. 3 — modulator wejsciowy E z kondensato¬ rem drgajacym b, fig. 2 — uklad polaczen mo¬ dulatora wejsciowego E z prostownikowym wzmacniaczem wibracyjnym, fig- 4 uwidacznia czesc wzmacniacza zbudowanego na lampach elektronowych, fig. 5 — wzmacniacz V zbudo¬ wany na tranzystorach, fig. 6 uwidacznia grupe montazowa demodulatora D z przenosnikiem, fig. 7 — te sama grupe utworzona przy pomocy sprzezenia kondensatorowego, fig. 8 i 9 uwidacz¬ niaja grupy montazowe generatora napiecia Gz z tranzystorami w ukladzie muitiwibratora lub w ukladzie przeciwosobowym z przenosnikiem i sprzezeniem zwrotnym, natomiast fig. 10 i 13 przedstawiaja transformator T, przy czym fig. 10 odtwarza transwersalny uklad tranzystorowy. a fig. 13 — ten sam uklad z malym induktorem i przerywaczem mechanicznym.' Fig. 11 i 12 uwidacznia kondesatór drgajacy b z konstruk¬ cyjnymi szczególami, a fig. 14 — modulator D wedlug fig- 6 i 7 wykonany jako modulator pierscieniowy.Sposób dzialania ukladu w poszczególnych grupach jest nastepujacy: Jak wynika z fig. 2 przy wzmacnianiu pradu nastepuje doprowadzenie pradu do zacisków wejsciowych 1 i 2 modulatora E, podczas gdy powstajace w modulatorze napiecie o przebiegu prostokatnym jest odprowadzone z zacisków 3.Rozladowanie kondensatora zachodzi przez ciagle rozladowywanie za pomoca zastyku prze¬ rzuconego o (fig. 2) i przelaczalnego wielostop¬ niowego kondensatora C4 — C3. Za pomoca prze¬ lacznika Sch 1 jest mozliwe dowolne przylacza¬ nie kondensatorów C4, C2...- , przez co ulega zmianie wielkosc amplitudy napiecia, tak aby - 2 -za pomoca tego przelacznika mozna bylo zwiek¬ szac lub zmieniac dowolnie zakres pomiarowy i czulosc.Opornik wysokoomowy Re (fig. 1), znajdujacy sie w ukladzie wedlug wynalazku, nie wplywa ujemnie na prostokatny ksztalt amplitudy wy¬ tworzonego napiecia. W ukladach znanych kon¬ densator Jest bowiem okresowo naladowywa- ny poprzez stosunkowo maly opornik Re w ob¬ wodzie siatki, przy czym spadek napiecia ste¬ rujacego potencjal siaitka jest zalezny od wlas¬ ciwosci opornika.Wedlug wynalazku kondensator wejsciowy jest rozladowywany okresowo za pomoca zl- styku o przezrzuconego przez jeden z konden¬ satorów Ct..-.. ¦ Qj. Opornik He sluzy do dopro¬ wadzenia do wyjsciowej lampy elektronowej Ró napiecia siatkowego. Przy bardzo malych pra¬ dach pomiarowych dla zmniejszenia dynamicz¬ nej opornosci siatki celowo stosuje sie w miejsce lampy Ró elektronowa lampe elektrometryczna.Poniewaz przylaczony kazdorazowo konden¬ sator CL — C3 jest ladowany i rozladowywany tylko przez krótki okres czasu za pomoca zesty¬ ku a, na kondensatorze ustala sie wiec wieksze, srednie napiecie stale. Osiaga sie przez to jedno¬ czesnie wieksza czulosc w stosunku do ukladów znanych, w których przy laczeniu z kondensato¬ ra jest pobierany prad ustalony.Dalszy wzrost czulosci osiaga sie wedlug wy¬ nalazku przez zastosowanie bardzo malej cze¬ stotliwosci prostownikowej przetwornicy wibra¬ cyjnej. Przy pomocy nieznacznej czestotliwosci prostownikowej przetwornicy wibracyjnej jest mozliwe dokladne prostowanie .pradu na drodze mechanicznej za pomoca prostowniczej prze¬ twornicy wibracyjnej.Uklad kondensatorów drgajacych do wzmac¬ niania napiecia wedlug fig. 3 w budowie mecha¬ nicznej jest w stosunku do ukladów znanych stosunkowo prosty. Amplituda drgan elektrody drgajacej kondensatora jest tu ograniczona me- hanicznie, tak aby pobudzanie bylo mozliwe takze za pomoca spolaryzowanego przekaznika, który nie potrzebuje ani stalej amplitudy ani stalej, czestotliwosci napiecia.Poniewaz kondensator drgajacy w praktyce dostarcza napiecie o przebiegu prostokatnym, a czestotliwosc wzbudnicy wedlug wynalazku jest stosunkowo mala, jest wiec mozliwe doklad¬ ne prostowanie mechaniczne za pomoca pro¬ stowniczej przetwornicy wibracyjnej.Wskutek prostokatnego ksztaltu napiecia jaki istnieje we wzmacniaczach przetwornic wibra¬ cyjnych, pulsacja napiecia po wyprostowaniu jest minimalna. Stosowanie do malej czestotli¬ wosci wzbudnicy przy bardzo malych napie¬ ciach pomiarowych, jak we wzmacniaczach z prostownica Wibracyjna celowo uzywana jest lampa elektrometryczna, w której opornosc dy^ namiczna obwodu siatkowego jest wystarczajaco mala.Wedlug fig. 3, 11 i 12 napiecie stale do wzmoc¬ nienia jest doprowadzone do kondensatora drga¬ jacego b, który przeksztalca je na napiecie o przebiegu prostokatnym i okresowo laduje wzglednie rozladowuje kondensatory Cu C2, C3.-... przewaznie w polaczeniu z przelacznikiem wl'e- lostopndowym. Na zacisku 3 istnieje wtedy na¬ piecie sterujace lampy elektronowej Ró. Nie¬ potrzebny jest przy tym przerzucony zestyk a.Fig. 11 i 12 uwidaczntiaja szczególy kondensatora drgajacego b.Uzywany tu kondensator drgajacy (fig. 11) b sklada sie z jednej plyty stalej E i jednej lezacej naprzeciwko plyty ruchomej P, która drga miedzy dwoma ogranicznikami ruchu. Ru¬ choma plyta P jest uruchomiona przez kotwice A przekaznika spolaryzowanego poprzez sprezy¬ ne F. Napiecie zmienne o przebiegu prostokat¬ nym jest odbierane z zacisku 3- Dla szczególnie duzych napiec wejsciowych kondensator drgajacy moze byc wyposazony, jak to uwidacznia fig. 12, w druga mala elektro¬ de Dz, umieszczona w wiekszej odleglosci].Wedlug fig. *4 i 5 wzmacniacz pradu zmienne¬ go V jest wykonany dowolnie jako wielostopnio¬ wy miniaturowy wzmacniacz lampowy (fig. 4) lub jako wielostopniowy miniaturowy wzmac- nliacz tranzystorowy (fig. 5), przy czym ten ostatni jest zaopatrzony w skuteczne sprzezenie zwrotne poprzez oporniki Rg do bazy B. Przy pomocy sprzezenia zwrotnego osiaga sie przy tym dobra stabilizacje pracy w odniesieniu do zmian temperatury i napiecia, kolektorowego.Zmiana zakresu pomiarowego wzglednie czu¬ losci, wzglednie powiekszenie wzmacniacza mo¬ ze byc takze osiagniete przez dalsze sprzezenie zwrotne w samym wzmacniaczu (fig. 4, 5), pro¬ wadzac napiecie sprzezenia zwrotnego poprzez przewód 8, przelacznik Sch 1 i kondensatory Ci» C2»#. ^£- 2' ^)- Do tego samego celu sluzy takze przelacznik Sch 2 z dzielnikiem napiecia R,, R2.... (fig. 2).Demodulator wedlug fig. 6, 7 sklada sie der wolnie z przenosnika (fig. 6) lub z kondensatora - 3 -sprzegajacego C (fig- 7) z nastepnym prostowa¬ niem za pomoca zestyku a* (fig. 6 i 7).Oddane na zaciskach 10, 11 praktycznie napie- * cie stale jest po tym doprowadzane do przyrza¬ du pomiarowego z ruchoma cewka dJa wskaza¬ nia jego wielkosci.Zestyki a, o* do okresowego laczenia, odpo¬ wiednio do czestotliwosci wynoszacej na przy¬ klad 10 Hz, jak równiez kondensator dragjacy o (fig. 3, 11, 12) moga byc sterowane albo przez wspólna kotwice spolaryzowanego przekaznika A (fig. 8) albo przez dwa oddzielne spolaryzo¬ wane przekazniki A, A1 (fig. 8).' Prad wzbudnicy o niskiej czestotliwosci dla cewek spolaryzowanych przekazników A, A9 wzglednie tylko A9, jest przy tym wytwarzany za pomoca drugiego tranzystora w ukladzie rnultiwibrafora wedlug fig. 8 lub w generatorze o ukladzie przeciwsobnym wedlug fig. 9 z cew¬ ka sprzezenia zwrotnego R (tylko przy jednym przekazniku A9).Zasilenie napieciem wszystkich odbiorników nastepuje wedlug fig- 10 przez stabilizowany (po¬ przez cewke pomocnicza i prostownik) uklad tranzystorowy z odpowiednimi prostownikami Gr przy czym uklad ten moze byc wykonany takze w ukladzie przeciwsobnym. Podobnie jak na fig. 9, uklad posiada dodatkowe uzwojenie wtórne i prostowniki suche.Wedlug fig. 13 przekazniki spolaryzowane At A9 sa sterowane takze przy pomocy impulsów szpilkowych, które sa pobierane albo z malego Endukbora In (fig. 13 uwidacznia tylko uzwoje-, nia wtórne) z nie przedstawionym przerywa¬ czem mechanicznym albo z ukladu tranzystoro¬ wego (flig. 10).Otrzymane impulsy szpilkowe sa przenoszone dalej za pomoca lampowego dzielnika czestotli¬ wosci, w którym lampy jarzeniowe sa kazdora¬ zowo, okresowo, kolejno zapalane dopiero po kilku impulsach, a tym samym przekazniki A, A9 sa odpowiednio sterowane.Uklad moze byc jednak tak zbudowany, ze -maly induktcr In wzglednie uklad tranzystoro¬ wy dostarczaja jednoczesnie napiecia zasilaja¬ ce dla wszystkich odbiorników. W ukladzie ta¬ kim zbednym jest transformator pradu stale¬ go T.Modulator wedug fig. 6, 7 moze byc wykona¬ ny takze jako modulator pierscieniowy, uwi¬ doczniony na fig. 14. Odpada wtedy zestyk a\ Modulator pierscieniowy dostarcza przy tym napiecia pomocniczego o przebiegu prostokat¬ nym, Fig. 14 uwidacznia tylko wazniejsze czesci ukladu polaczen niultiwibratora oraz umieszczo¬ ny po lewej stronie przenosnik na wejsciu wzmacniacza V, PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wzmacniacz napiecia lub pradu stalego z uprzednia modulacja i nastepujaca po niej demodiulacja, zwlaszcza wzmacniacz prze¬ nosny, z zasileniem bateryjnym, znamienny tym, ze jest wyposazony na wejsciu w kon¬ densator, poprzez zaciski (1, 2), do którego sa doprowadzone wielkosci pomiarowe, któ¬ re przy pomocy modulacji oraz dalszego kondensatora sprzegajacego sie zamieniane na proporcjonalny prad zmienny, który na dolaczonym do znanego wzmacniacza pradu zmiennego specjalnym kondensatorze prze¬ ladunkowym wytwarza skompensowane zmienne napiecie sterujace sprzezone zwrot¬ nie z wejsciem wzmacniacza. 2. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada zestyk przerzucany (a) kon¬ densatora wejsciowego do modulacji wzmac¬ nianego pradu stalego na proporcjonalny prad zmienny. 3. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada kondensator drgajacy (b) do modulacji wzmacnianego napiecia pradu stalego na proporcjonalny prad zmienny. 4. Wzmacniacz wedlug zastrz- 2 lub 3, zna¬ mienny tym, ze posiada wylacznik wielo¬ stopniowy (Sch 1) dla wlaczania konden¬ satorów (Ci, C2, C3 •), które sluza rów- , noczesnde do przelaczania zakresu pomiaru wzglednie zwiekszania lub zmniejszania czulosci. 5- Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 — 4, znamien¬ ny tym, ze posiada wspólna kotwice spola¬ ryzowanego przekaznika albo dwa oddzielne spolaryzowane przekazniki, które steruja styk przerzucany (a, a1) oraz kondensator drgajacy (b). 6. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 i 3, 4 lub 5, znamienny tym, ze kondensator drgajacy (b) sklada sie z plyty stalej (E) i plyty ru¬ chomej (P), przy czym plyta ruchoma jest poruszana do góry i na dól miedzy dwoma ' ogranicznikami przed izolowana plyta (E) za pomoca sprezyny (F) przymocowanej dj kotwicy (A) spolaryzowanego przekaznika i dzieki temu wytwarza napiecie zmienne o przebiegu prostokatnym (zacisk 3). - 4 -'7. Wzmacniacz wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze kondensator drgajacy (b) jest zaopa¬ trzony w druga mniejsza elektrode (D2), umieszczona najkorzystniej w wiekszej od¬ leglosci (d 2 min.), na która to elektrode przy znacznych napieciach wejsciowych przelacza sie za pomoca przelacznika (S). 8. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 — 7, znamien¬ ny tym, ze sklada sie z poszczególnych grup montazowych, które stosownie do zasady montazu ponelo'.vego sa laczone razem w za¬ leznosci od kazdorazowego celu zastosowa¬ nia- 9. Wzmacniacz wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze jest rozczlonkowany na grupe mo¬ dulatorów (E), grupe wzmacniakowa (V), grupe demodulatorów (D), i grupe genera¬ torów (G) i w miare potrzeby na grupe za¬ silaczy pradowych (T). 10. Wzmacniacz wedlug zastrz. 2, 3 lub 9, zna¬ mienny tym, ze dla dowolnego wzmacniacza jako wzmacniacza napiecia lub pradu jest zaopatrzony w dwa modulatory wyjscio¬ we (E). 11. Wzmacniacz wedlug zastrz. 8 lub 9, zna¬ mienny tym, ze zawiera demodulator (D), który sklada sie z przenosnika lub konden- ! satora sprzegajacego (c) z nastepnym pro¬ stowaniem poprzez zestyk przerzucony (a). 12. Wzmacniacz wedlug zastrz- 8 lub 9, zna¬ mienny tym, ze przy odpadnieciu zestyku przerzuconego (a') jako demodulatora uzywa sie modulatora pierscieniowego (fig. 14. 13. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1, 8 lub 9, zna¬ mienny tym, ze wzmacniacz pradu zmieni nego (V) jest wykonany jako jedno lub wielostopniowy wzmacniacz na lampach miniaturowych lub jako jeden lub wielo¬ stopniowy wzmacniacz tranzystorowy. 14. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 lub 13, zna¬ mienny tym, ze wzmacniacz tranzystorowy zawiera uklad sprzezenia zwrotnego, które • przebiega od kolektora poprzez opornik (Rg A Rb), przy czym napiecie zmienne kolektora jest stlumione przy pomocy czlo¬ nu filtrujacego zlozonego z (Rg i C). 15. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze z wyjscia wzmacniscza (przewód 5, fig- 4 i 5) jest doprowadzone dalsze sprze¬ zenie zwrotne do wylacznika (Sch 1) na mo¬ dulatorze wejsciowym poprztz kondensator stopniowy fC1, C2 ). 16. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 — 1J5, zna¬ mienny tym, ze zawiera wylacznik CSch ?.), który w polaczeniu z dzielnikiem napiecia (Rif R2 ) zmienia zakres pomiarowy wzglednie czulosc. 17- Wzmacniacz wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze zawiera pcdwójr|e tranzystory w ukladzie multiwibratora albo w genera¬ tor w ukladzie przeciwsobnym (fig. 9) z cewka (R) sprzezenia zwrotnego* (przy po¬ siadaniu tylko jednego przekaznika A9), które sluza do wytworzenia pradu wzbud¬ nicy o niskiej czestotliwosci dla cewek lub spolaryzowiajnych przekazników (A i A') . 18. Wzmacniacz wedlug "zastrz. 5 lub 17, zna¬ mienny tym, ze spolaryzowany przekaznik (A, A9) jest wlaczony przy pomocy impul¬ sów szpilkowych, które sa doprowadzane z malego induktora (In) z przerywaczem mechanicznym (fig. 13) albo z dzielnika czestotliwosci z lampami jarzeniowymi, w którym lampy jarzeniowe kazdorazowo zapalaja sie dopiero po kilku kolejnych im¬ pulsach okresowych i wlaczaja przekazni¬ ki (A, A9). 19. Wzmacniacz wedlug zastrz. 18, znamienny tym, ze maly induktor (In) wzglednie uklad tranzystorowy wytwarzaja jednoczesnie na¬ piecie zasilajace. 20. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1 — 19, zna¬ mienny tym, ze posiada stabilizowany uklad tranzystorowy (fig- 10) (Gr) do wytworze¬ nia napiecia zasilajacego. 21. Wzmacniac* wedlug zastrz. 20, znamienny tym, ze uklad tranzystorowy w ukladzie przeciwsobnym z dwoma tranzystorami jest zasilany (podobnie jak na fig. 9) za pomoca dodatkowego uzwojenia i prostowników suchych, VEB Vakutronik Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 442U5 ark. 1 F<2 3 Pij 5t)o opisu patentowego nr 44295 ark.

2. Fiq.3 ~\ 1 *'l Z2"—f2* -V• i -CD Po i F.j 7 t i i | 1* 2 =4 vt? % _ ^ Fi9.3Do opisu patentowego nr 44295 ark. 3 sPIL-^J 31. RSW „Prasa", Kielce. UJ rzedu F.:*T,^nw©C^ PL