PL60019B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. VI. 1970 60019 KI. 42 e, 23/05 MKP G 01 f ifOH UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Wladyslaw Okrasa Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, War¬ szawa (Polska) Uklad polaczen integratora impulsów z wyjsciem pradowym, w szczególnosci do przeplywomierza turbinowego Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen in¬ tegratora impulsów z wyjsciem pradowym, prze¬ znaczony w szczególnosci do przeplywomierza tur¬ binowego, sluzacy jako przetwornik sygnalu wej¬ sciowego o informacji zawartej w czestotliwosci impulsów na wyjsciowy sygnal analogowy, pra¬ dowy o wartosci znormalizowanej.Uzyskiwany sygnal wyjsciowy przeznaczony jest do stosowania w urzadzeniach automatycznej re¬ gulacji, zdalnych pomiarów i rejestracji ciaglej np. natezenia przeplywu za pomoca przeplywomie¬ rza turbinowego.W znanych dotychczas przeplywomierzach tur¬ binowych sygnal analogowy wyjsciowy uzyskuje sie przez przetworzenie wzmocnionego sygnalu z czujnika turbinowego o czestotliwosci propor¬ cjonalnej do natezenia przeplywu, na sygnal pra¬ du stalego o niskim poziomie, za pomoca integra¬ tora impulsów.Nastepnie na wyjsciu integratora stosowany jest jako przetwornik unifikujacy, wzmacniacz pradu stalego, umozliwiajacy uzyskanie na wyjsciu, sy¬ gnalu wyjsciowego pradowego o parametrach zuni¬ fikowanych dla sterowania poprzez lacze przewo¬ dowe przyrzadów regulacyjnych, rejestratorów itp. o odpowiednio duzej opornosci wyjsciowej dla unikniecia wplywów opornosci przyrzadów wtór¬ nych i parametrów lacza, na sygnal wyjsciowy.Dzialanie integratora impulsów polega na uzy¬ skiwaniu sygnalu wyjsciowego pradu stalego, o poziomie proporcjonalnym do czestotliwosci sy¬ gnalu wejsciowego przez usrednianie ladunku do¬ starczanego przez impulsy wejsciowe za pomoca ukladu calkujacego RC. 5 Wartosc ladunku dostarczanego przez impulsy wejsciowe jest normalizowana przez uklad dozu¬ jacy. W najczesciej stasowanym integratorze im¬ pulsów, zwanym „pompa diodowa", elementem 10 dozujacym jest pojemnosc.. Niski poziom sygnalu narzuca koniecznosc stosowania wzmacniacza pra¬ du stalego z przetwarzaniem, o skomplikowanej budowie, co powoduje znaczna rozbudowe ukladu, zwiekszenie wymiarów i kosztów,. oraz oddzialy- 15 wuje ujemnie na niezawodnosc pracy urzadzenia.Celem wynalazku jest'opracowanie ukladu inte¬ gratora impulsów z wyjsciem pradowym, o do¬ statecznie wysokim poziomie do stosowania w ukla¬ dach automatycznej regulacji, w którym nie za- 20 chodzi potrzeba stosowania wzmacniacza pradu stalego unifikujacego parametry sygnalu wyjscio¬ wego.Cel ten wedlug wynalazku zostal osiagniety przez odpowiednie zestawienie ukladu polaczen 25 integratora impulsów, w którym ladunek pojem¬ nosci dawkujacej, ladowanej przez normalizator amplitudy i diode jest przekazywany do obwodu emiterowego ukladu tranzystorowego. Impulsy pradu plynace w obwodzie emiterowym sa pow- 30 tarzane w obwodzie kolektorowym i ulegaja cal- 60019"¦" - 3 /:. . ./ :¦ .¦"¦ ¦ kowaniu w obwodzie skladajacym sie z opornosci obciazenia i pojemnosci akumulujacej.Uklad tranzystorowy sklada sie z dwu tranzy¬ storów krzemowych o przewodnictwie n-p-n, któ¬ rych kolektory sa polaczone wspólnie, a baza 5 pierwszego tranzystora steruje emiter drugiego.Uklad tranzystorowy pracuje w polaczeniu wspól¬ nej uziemionej bazy.Przedmiot wynalazku zostanie objasniony blizej za pomoca rysunku, na którym fig. 1 przedstawia 1§ ukla Sawkujaca i wzmacniaczem pradu stalego na wyj¬ sciu, a fig. 2 przedstawia uklad integratora we¬ dlug wynalazku.Przedstawiony na fig. 1 znany integrator sklada 15 sie z normaUzatiora amplitudy impulsów N, na wyjsciu którego znajduje sie pompa diodowa P, zlozona z pojemnosci dawkujacej Cd, diody D2, diody Dl, opornosci Ro i pojemnosci akumuluja- cej Cak. Napiecie wyjsciowe z pompy diodowej P 20 jest wzmacniane przez wzmacniacz pradu stalego N sterujacy opornosc obciazenia Robc.Przedstawiony na fig. 2 integrator wedlug wy¬ nalazku sklada sie z normalizatora amplitudy N, pojemnosci dawkujacej 1, polaczonej z dioda 2 25 i z emiterem tranzystora 4, którego baza polaczona jest emiterem tranzystora 3 zas baza tranzystora 3 polaczona jest z ujemnym zaciskiem napiecia zasilajacego —Ur, a w obwodzie zwartych kolekto¬ rów tranzystorów 3 i 4 wlaczony jest. obwód cal- 30 kujacy skladajacy sie z opornosci obciazenia 6 i pojemnosci 5.Jak wynika z przedstawionego na fig. 2 ukladu, ladowanie pojemnosci 1 zachodzi przez diode 2 i kluczowany normalizator impulsów N, rozlado- 35 wanie zas przez obwód emiterów tranzystorów 3 i 4.Poniewaz spadek napiecia na emiterach tranzy¬ storów 3 i 4 jest pomijamy w stosunku do ampli¬ tudy napiecia kluczujacego, ladunek dostarczany 40 przez pojemnosc 1 zalezy jedynie od jej wartosci i napiecia kluczowania. Impulsy pradów kolekto¬ rowych tranzystorów 3 i 4, stanowiace dzieki za¬ stosowaniu ukladu wspólnej uziemionej bazy po¬ wtórzenie pradów rozladowania pojemnosci 1, sa 45 calkowane w obwodzie opornosci obciazenia 6 i po¬ jemnosci akuimuilujacej 5.Uklad integratora wedlug wynalazku umozliwia przez oddzielenie ukladu dawkowania ladunku od ukladu calkujacego i transformacje opornosci so '"¦¦¦ * ' • ;-'\-" przeladowywania pojemnosci 1 i 5 przez uklad tranzystorów 3 i 4, uzyskanie scisle liniowej za¬ leznosci pradu wyjsciowego od czestotliwosci im¬ pulsów. Ponadto wysoka opornosc wyjsciowa, wlasciwa ukladowi wspólnej bazy tranzystorów 3 i 4, zapewnia niezaleznosc pradu wyjsciowego od opornosci obciazenia w zakresie napieciowym az do nasycenia tranzystorów 3 i 4. Dokladne powtórzenie wartosci pradu emiterowego w ob¬ wodzie kelektorowym tranzystorów 3 i 4 naste¬ puje dzieki wlasnosci zastosowanego w integra¬ torze ukladu tranzystorowego o wspólnej bazie, zwiekszania zwarciowego wspólczynnika wzmo¬ cnienia pradowego.Dzieki uzyciu tranzystorów krzemowych prad zerowy kolektorów jest pomijalny wobec wartosci pradu wyjsciowego.Tranzystory o przewodnictwie typu n-p-n za¬ stosowano dla umozliwienia uziemienia dodatnie¬ go zacisku sygnalu wyjsciowego, polaczonego gal¬ wanicznie z dodatnim zaciskiem napiecia zasila¬ jacego, jak przyjeto ogólnie w urzadzeniach tran¬ zystorowych. Oczywiscie mozliwe jest wykonanie ukladu integratora przy uzyciu tranzystorów p-n-p i uziemienie ujemnego zacisku napiecia zasilaja¬ cego.Zastosowanie integratora impulsów wedlug wy¬ nalazku pozwala na unikniecie stosowania na wyjsciu ukladu przetwarzajacego informacje cze¬ stotliwosciowa na sygnal analogowy, wzmacnia¬ cza pradu stalego dla uzyskania sygnalu prado¬ wego wyjsciowego o zunifikowanych parametrach co powoduje niezawodnosc pracy i znaczne obni¬ zenie kosztów wykonania. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenie patentowe

2. Uklad polaczen integratora impulsów z wyj¬ sciem pradowym, w szczególnosci do przeplywo¬ mierza turbinowego, znamienny tym, ze pojem¬ nosc dawkujaca (1) jest polaczona z dioda (2) i z emiterem tranzystora (4), którego baza pola¬ czona jest z emiterem tranzystora (3), zas baza tranzystora (

3. ) polaczona jest z ujemnym zaci¬ skiem napiecia zasilajacego (—Ur), a w obwodzie zwartych kolektorów tranzystorów (3 i

4. ) wlaczo¬ ny jest obwód calkujacy, skladajacy sie z oporno¬ sci obciazenia (6)' i pojemnosci akumuluijacej (

5. ).KI. 42 e,23/05 60019 MKP G 01 f N W Dbc h/eSl\ Cd V, 7vz Cax ._J I T Wche Fig. / We9. N i 2 3 4 S 6 \ f/p 2 PL