Pierwszenstwo: Opublikowano: 9. V. 1970 59802 KI. 21 e, 19/12 MKP G 01 r I9|J2, Twórca wynalazku: mgr inz. Marek ZdybiewsM Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Pomiarów i Automatyki Przemy¬ slu Chemicznego „Chemopomiar,,, Gliwice (Polska) Indukcyjny czlon mnozacy dwie wielkosci elektryczne Przedmiotem wynalazku jest indukcyjny czlon mnozacy dwie wielkosci elektryczne jak np. prad staly i napiecie zmienne. Czlon mnozacy ma za¬ stosowanie w przetwornikach elektrycznych ukla¬ dów pomiarowych i regulacyjnych a szczególnie w obwodzie sprzezenia zwrotnego przetwornika pomiarowego przeplywomierza elektromagnetycz¬ nego.Znane sa czlony mnozace dzialajace w oparciu o tak zwany efekt Halla. Mnoznik hallotronowy sklada sie z obwodu magnetycznego (z miekkiego materialu magnetycznego) wraz z cewka wzbudza¬ jaca oraz hallotronu pólprzewodnikowego umiesz¬ czonego w szczelinie obwodu magnetycznego. Je¬ dna pare elektrod hallotronu steruje sie pradem stalym, na drugiej otrzymuje sie sygnal wyjsciowy bedacy iloczynem pradów sterujacych hallotron i uzwojenie wzbudzenia.Wada mnozników hallotronowych jest silny roz¬ rzut parametrów poszczególnych egzemplarzy, za¬ leznosc wspólczynnika mnozenia od temperatury powodujaca koniecznosc stosowania zlozonych ukladów kompensacyjnych oraz skomplikowana techniologia wytwarzania, w rezultacie czego sa drogie i niezbyt dostepne do szerszego stosowania.Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci zwiazanych ze stosowaniem znanych ukladów czlonów mnozacych i stworzenie warunków umoz¬ liwiajacych wieksze rozpowszechnienie tego typu elementów. 10 15 20 25 30 Zadaniem wynalazku jest opracowanie nowego ukladu mnoznika; tanszego, o wiekszej stalosci i powtarzalnosci parametrów niz osiagane w zna¬ nych ukladach.Cel ten zostal osiagniety w róznicowym ukla¬ dzie dwóch przetworników indukcyjnych posiada¬ jacych cztery uzwojenia na rdzeniach ferromagne¬ tycznych z jednorodnego materialu magnetycznie miekkiego, z których uzwojenia wejsciowe mno¬ zonego sygnalu napieciowego sinusoidalnie zmien¬ nego zasilane przez staly opornik linearyzujacy i uzwojenia ustalajace punkty pracy przetworni¬ ków zasilane pradem stalym ze zródla stabilizo¬ wanego polaczone .sa szeregowo, a uzwojenia wej¬ sciowe sygnalu stalopradowego i uzwojenia wyj¬ sciowe sygnalu napieciowego polaczone sa przeciw- sobnie. Sterowanie przetwornikami odbywa sie w przedziale odcinków charakterystyk magneso¬ wania o przebiegu funkcji paraboli z punktów poczatkowych o tych samych nachyleniach.Podanie sygnalów mnozonych powoduje poja¬ wienie sie w rdzeniach skladowej zmiennej nate¬ zenia pola oraz przesuniecie poczatkowych punk¬ tów pracy w przeciwnych kierunkach o liniowo zmieniajacym sie nachyleniu charakterystyki dzie¬ ki czemu w zakresie malych amplitud sygnalu zmiennonapdeciowego to znaczy dajacych male amplitudy skladowych zmiennych natezenia pola magnetycznego, na zaciskach uzwojen wyjsciowych uzyskuje sie sygnal napieciowy proporcjonalny do 5980259802 iloczynu sygnalu zmiennonapieciowego oraz sy¬ gnalu stalopradowego.Korzystniejsze parametry czlonu mnozacego uzy¬ skuje sie w odmianach 'konstrukcyjnych posiada¬ jacych obwody magnetyczne ze szczelina powietrz¬ na wzglednie stanowiace szeregowo równolegle po¬ laczenie elementów z materialów ferromagnetycz¬ nych magnetycznie miekkich o róznych przebie¬ gach krzywych magnesowania. Kombinacja taka umozliwia wydluzenie parabolicznych odcinków wypadkowej charakterystyki rdzenia i tym sa¬ mym obnizenie poziomu znieksztalcen przebiegu wyjsciowego, poprawe liniowosci i zwiekszenie za¬ kresu mnozenia.Przedstawiony uklad ma prosta budowe, sklada sie z minimalnej ilosci elementów, posiada znacz¬ na czulosc i liniowosc. Przewyzsza znane uklady mnozników powtarzalnoscia parametrów, mniej¬ szymi uchybami pod wplywem zmian temperatury, . prostsza technologia i nizszym kosztem wykona¬ nia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy- czlonu mnozacego, fig. 2 poczatkowy odcinek typowej charaktery¬ styki magnesowania materialów ferromagnetycz¬ nych magnetycznie miekkich z przykladowo za¬ znaczonymi przedzialami pracy przetworników.Czlon mnozacy sklada sie z dwóch przetworni¬ ków indukcyjnych I i II posiadajacych po cztery uzwojenia. Obwód uzwojen 1 stanowi wejiscie czlonu dla sygnalu zmiennonapieciowego Ui.Uzwojenia 2 sluza do ustalenia punktów pracy przetworników za pomoca pradu podmagnesowu- jacego I2, uzwojenia 3 stanowia wejscie czlonu dla sygnalu stalopradowego I3, a uzwojenia 4 sa wyjsciem sygnalu E4 bedacego wynikiem mnoze¬ nia. Stale oporniki Ri i R2 ograniczaja uchyby pradów Ii i I2 powodowane zmianami tempera¬ turowymi opornosci uzwojen i i 2 przy czym opor¬ nik Ri o opornosci znacznie wiekszej od opor¬ nosci indukcyjnej uzwojen 1 zabezpiecza ponadto liniowa zaleznosc pomiedzy napieciem Ui i pra¬ dem Ii.Poczatkowy punkt pracy przetworników H^ do¬ brany jest w czesci centralnej odcinka charaktery¬ styki magnesowania o krzywiznie paraboli. Przy¬ lozenie sygnalu zmiennonapieciowego powoduje pojawienie sie skladowych zmiennych natezenia pola HplI~ z którymi zwiazane sa równe sobie * skladowe zmienne indukcji i rówme co do wiel¬ kosci znoszace sie skladowe sygnalu wyjsciowego 5 E4. Wysterowanie mnoznika sygnalem stalo- pradowym I3 przesuwa punkty pracy przstwor- ników o plus agla i minus a3l3 w przedzialy o róz¬ nych nachyleniach charakterystyki dzieki czemu uzyskuje sie rózne wartosci indukcji w rdzeniach 10 Bj~ i Bn~ oraz róznicowy sygnal E4 na wyjsciu, proporcjonalny do obu sygnalów wejsciowych.At 15 20 25 30 35 40 45 PL