RU192383U1 - Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение - Google Patents
Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение Download PDFInfo
- Publication number
- RU192383U1 RU192383U1 RU2019117935U RU2019117935U RU192383U1 RU 192383 U1 RU192383 U1 RU 192383U1 RU 2019117935 U RU2019117935 U RU 2019117935U RU 2019117935 U RU2019117935 U RU 2019117935U RU 192383 U1 RU192383 U1 RU 192383U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bipolar
- resistor
- operational amplifier
- input
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/22—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of ac into dc
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области информационно-измерительной техники и может использоваться при создании входных преобразователей различных регулирующих, управляющих и интеллектуальных микропроцессорных систем в качестве датчиков параметров сети переменного тока, в частности тока нагрузки. Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение содержит операционный усилитель 1, входной 2 и выходной 3 зажимы, резистор 4 обратной связи, дополнительный резистор 5, резистор 6 смещения, двухполярный источник 7 стабилизированного напряжения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет получения на выходе преобразователя положительного смещенного напряжения. 2 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области информационно-измерительной техники и может использоваться при создании входных преобразователей микропроцессорных систем в качестве датчиков параметров сети переменного тока, в частности тока нагрузки.
Предшествующий уровень техники отражает амплитудный преобразователь переменного напряжения в постоянное [1], содержащий входные зажимы, трансформатор, фильтр нижних частот, первый и второй формирователи модуля, первый и второй конденсаторы, резистор, коммутатор, повторитель напряжения, выходной зажим, пороговый элемент, одновибратор.
Недостатком аналога является значительная сложность схемы, для ее реализации требуется 5 операционных усилителей.
Прототипом предлагаемого технического решения является буферный усилитель входного сигнала с большим коэффициентом усиления и большим входным сопротивление [2], содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входному зажиму, а выход связан с выходным зажимом, соединенным через резистор обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенным через дополнительный резистор с шиной нулевого потенциала, выводы «+» и «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения соединены соответственно с выводами «+» и «-» операционного усилителя.
Недостатком прототипа являются узкие функциональные возможности, поскольку с его помощью может получено только двухполярное выходное напряжение, которое не может быть подано непосредственно на вход микропроцессорных систем без выпрямления.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей за счет получения на выходе преобразователя положительного смещенного напряжения.
Указанная техническая задача решается благодаря тому, что в буферный усилитель входного сигнала с большим коэффициентом усиления и большим входным сопротивление, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входному зажиму, а выход связан с выходным зажимом, соединенным через резистор обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенным через дополнительный резистор с шиной нулевого потенциала, выводы «+» и «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения соединены соответственно с выводами «+» и «-» операционного усилителя, дополнительно введен резистор смещения, через который соединены инвертирующий вход операционных усилителя и вывод «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения.
Существенными отличиями предлагаемого преобразователя переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение являются введение дополнительного элемента (резистора смещения), а также использование новых связей между элементами преобразователя. Эти существенные отличия обеспечивают достижение положительного эффекта - расширения функциональных возможностей за счет получения на выходе преобразователя положительного смещенного напряжения.
Схема преобразователя представлена на фиг. 1.
Схема преобразователя переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение содержит операционный усилитель 1, входной 2 и выходной 3 зажимы, резистор 4 обратной связи, дополнительный резистор 5, резистор 6 смещения, двухполярный источник 7 стабилизированного напряжения. Входной зажим 2 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1, выход которого связан с выходным зажимом 3, соединенным через резистор 4 обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя 1, соединенным через дополнительный резистор 4 с шиной нулевого потенциала, а также подключенным к выводу «-» двухполярного источника 7 стабилизированного напряжения (ИСН), выводы «+» и «-» которого соединены соответственно с выводами «+» и «-» операционного усилителя 1.
Рассмотрим работу преобразователя.
Изображенная на фиг.1 схема предназначена для преобразования входного сигнала синусоидальной формы (имеющего как положительное, так и отрицательное значения) в однополярное положительное напряжение.
Необходимость такого преобразования входного сигнала возникает из-за особенностей используемых в микропроцессорных устройствах и системах аналого-цифровых преобразователей (АЦП), входное напряжение которых обычно лежит в интервале положительных значений (чаще всего в интервале 0 … 3,3 В или 0 … 5 В).
Рассмотрим порядок выбора элементов преобразователя при его применении в качестве датчика тока сети переменного тока.
Учитывая, что ток нагрузки силовых трансформаторов на районных подстанциях составляет сотни Ампер, с целью измерения его понижают с помощью измерительного трансформатора тока (ТТ; на фиг. 1 не показан). Ток вторичной обмотки ТТ составляет 0 … 5 А. Во вторичную обмотку ТТ включают шунт, напряжение на котором лежит в диапазоне 0 … 75 мВ. Учитывая, что размах выходного напряжения преобразователя должен быть равен 3 В, Коэффициент усиления K преобразователя по переменному току равен
С другой стороны, коэффициент усиления K преобразователя по переменному току равен [2]
Вначале задаем значение резистора 4 обратной связи, например R4=10 кОм.
Затем с учетом формул [1] и [2] определяем значение резистора 5
Коэффициент усиления преобразователя через резистор 6 смещения равен
Оптимальное значение напряжения смещения Uсм равняется половине рабочего диапазона входного напряжения АЦП, т.е. в рассматриваемом примере Uсм=1,65 В. Напряжение смещения также определяется формулой
Из формулы (4) определяем значение резистора 6 смещения
На выходном зажиме 3 преобразователя появляется положительное смещенное напряжение uвых (см. фиг. 2).
Преимуществами предлагаемого преобразователя являются: по сравнению с аналогом - упрощение схемы (за счет применения 1 операционного усилителя вместо 5 для реализации схемы); по сравнению с прототипом - расширение функциональных возможностей за счет получения на выходе положительного смещенного напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки:
1. Пат. 2190230 РФ, МПК G01R 19/22, 2001.
2. Граф Р. Электронные схемы: 1300 примеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 688 с. (прототип).
Claims (1)
- Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входному зажиму, а выход связан с выходным зажимом, соединенным через резистор обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенным через дополнительный резистор с шиной нулевого потенциала, выводы «+» и «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения соединены соответственно с выводами «+» и «-» операционного усилителя, отличающийся тем, что в него дополнительно введен резистор смещения, через который соединены инвертирующий вход операционных усилителя и вывод «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117935U RU192383U1 (ru) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117935U RU192383U1 (ru) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192383U1 true RU192383U1 (ru) | 2019-09-16 |
Family
ID=67990246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117935U RU192383U1 (ru) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192383U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3936720A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-03 | Eastern Air Devices, Inc. | Half-wave rectifier circuit |
RU2190230C1 (ru) * | 2001-04-20 | 2002-09-27 | Ермаков Владимир Филиппович | Амплитудный преобразователь переменного напряжения в постоянное |
US6549057B1 (en) * | 1999-02-04 | 2003-04-15 | Analog Devices, Inc. | RMS-to-DC converter with balanced multi-tanh triplet squaring cells |
RU2231797C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-06-27 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное |
US20090080224A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-03-26 | Honeywell International, Inc. | Ac to dc conversion circuit |
-
2019
- 2019-06-10 RU RU2019117935U patent/RU192383U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3936720A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-03 | Eastern Air Devices, Inc. | Half-wave rectifier circuit |
US6549057B1 (en) * | 1999-02-04 | 2003-04-15 | Analog Devices, Inc. | RMS-to-DC converter with balanced multi-tanh triplet squaring cells |
RU2190230C1 (ru) * | 2001-04-20 | 2002-09-27 | Ермаков Владимир Филиппович | Амплитудный преобразователь переменного напряжения в постоянное |
RU2231797C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-06-27 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное |
US20090080224A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-03-26 | Honeywell International, Inc. | Ac to dc conversion circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201503557A (zh) | 軟啓動切換電源轉換裝置 | |
US3780273A (en) | Analog-to-digital wattmeter multiplier | |
US20010033190A1 (en) | Analog voltage isolation circuit | |
RU192383U1 (ru) | Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение | |
CN113155159B (zh) | 桥式检测器 | |
RU179457U1 (ru) | Амперметр | |
EP3298418B1 (en) | Microcontroller with average current measurement circuit using voltage-to-current converters | |
RU184779U1 (ru) | Вольтметр | |
CN219122294U (zh) | 一种转换电路 | |
CN217689153U (zh) | 一种应用于模数转换器的电压采样电路 | |
CN219420726U (zh) | 车规级多功能高精度隔离放大器 | |
Houtzager et al. | Calibration systems for analogue non-conventional voltage and current transducers | |
CN211263593U (zh) | 一种负载电流采样及调理电路 | |
CN217425573U (zh) | 网压检测电路、焊机电路和焊机 | |
CN212301679U (zh) | 一种交流信号取样装置 | |
JPH0535619Y2 (ru) | ||
SU1272263A1 (ru) | Устройство дл измерени посто нного тока | |
RU2018139C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в абсолютное значение | |
JP2893763B2 (ja) | 電力トランスデューサ | |
KR100637626B1 (ko) | 변류기 출력 변환회로 | |
SU1676038A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
SU690334A1 (ru) | Устройство дл измерени усилий | |
RU7748U1 (ru) | Измерительный преобразователь постоянного напряжения в постоянный ток с гальванической развязкой | |
SU1173329A1 (ru) | Линейный преобразователь эффективного значени электрических сигналов | |
SU785770A1 (ru) | Устройство дл измерени тока |