SU1173329A1 - Линейный преобразователь эффективного значени электрических сигналов - Google Patents

Abstract

ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий два квадратора, вьтолненных в виде трансформаторов с тороидальными сердечниками, имеющими профиль, обеспечивающий квадратирующие свойства, первичные обмотки которых соединены последовательно, и их свободные выводы подключены к входным шинам, первый зар дный диод, анод которого соединен через первый сглаживающий конденсатор с общей шиной, а катод подключен к первому выводу вторичной обмотки первого квадратора, второй и третий зар дные диоды, второй сглаживающий конденсатор , перва  обкладка которого соединена с общей шиной и первым выводом источника переменного опорного напр жени , первьй транзистор типа р-п-р, второй транзистор п-р-п, балансировочный потенциометр и калибровочный потенциометр, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введен корнеизвлекающий элемент с одной обмоткой и сердечником, идентичным сердечникам квадраторов, при этом первичные обмоТки квадраторов включены встречно ,их вторичные обмотки - последовательно-согласно , второй вывод вторичной обмотки первого квадратора соединен с первым выводом вторичной обмотки второго квадратора, второй вывод которой подключен к движку баtg лансировочного потенциометра, включен (Л ного между вторым выводом источника переменного опорного напр жени  и первым выводом обмотки, корнеизвлекающего элемента, второй вывод которой соединен с анодом второго и катодом третьего зар дных диодов, катод второго зар дного диода подключен к аноду первого зар дного диода, эмиттеру первого транзистора и через калибровочный потенциометр - к выходной щине , база первого транзистора соединена с общей Щ11ной, а его коллектор с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к аноду третьего зар дного диода и второй обкладке второго сглаживающего конденсатора, а коллектор - к движку калибровочного потенциометра.

Description

1 1

Изобретение относитс  к технике , электроизмерений и может быть использовано в приборах дл  измерени  эффективного значени  переменного тока с посто нной составл ющей или без нее,

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности преобразовани  переменного тока или переменного тока с посто нной составл ющей.

На фиг. 1 приведена электрическа  принтлипиальна  схема преобразовател  на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу, 1

Линейньй преобразователь эффективного значени  электрических сигналов содержит два квадратора 1 и 2, выполненных в виде трансформаторов с тороидальными сердечниками, имеющими профиль, обеспечивающий квадратирующие свойства. Первичные обмотки квадраторов 1 и 2 соединены встречно, вторичные - согласно-последовательно Свободньй вывод вторичной обмотки первого квадратора 1 соединен с катодом первого зар дного диода 3, включенного последовательно-согласно с вторым 4 и третьим 5 зар дными диодами . Между анодом первого зар дного диода 3 и общей шиной включен первьй сглаживающий конденсатор 6, а между анодом третьего зар дного диода 5 и общей 1ПИНОЙ - второй сглаживающий конденсатор 7, К аноду второго зар дного диода 4 подключен один вывод обмотки дополнительно введенного корнеизвлекающего элемента 8, сердечник которого, идентичен сердечникам квАдраторов 1 и 2. Другой вывод обмотки корнеизвлекающего элемента 8 через балансировочный потенциометр 9, к движку которого подключен свободньй вывод вторичной обмотки второго квадратора 2, соединен с одним выводом источника 10 переменного опорного напр жени , другой вывод которого подключен к общей шине. Преобразователь содержит также первьй транзистор 11 р-п-р типа, второй транзистор 12 п-р-п типа и калибровочный потенциометр 13, включенньй-между анодом первого зар дного диода 3 и выходной шиной. К движку потенциометра 13 подключен коллектор второго транзистора 12, эмиттер которого соединен с анодом третьего зар дного диода 5, а база - с Коллектором первого тран733292

зйстора 11, База первого транзистора 11 соединена с общей щиной, а его эмиттер - с анодом первого зар дного

диода 3. К входным шинам преобразова5 тел  подключен источник 14 сигнала, а к выходньм - измерительный прибор 15.

Линейный преобразователь эффективного значени  электрических сигналов О работает следующим образом.

От источника 10 переменного опорного напр жени  протекают токи:во врем  положительной полуволны напр жени  на его выводах через первьй потенциометр 9, обмотку корнеизвлекающего элемента 8, второй диод 4 и первьй конденсатор 6, а во врем  отрицательной полуволны напр жени  - через второй конденсатор 7, третий диод 5, обмотку корнеизвлекающего элемента 8 и первьй потенциометр 9, а также по параллельной цепи - через первьй конденсатор 6, первьй диод 3, вторичные обмотки квадраторов 1 и 2 и часть сопротивлени  первого потенциометра 9. Ток отрицательной полуволны зар жен второй конденсатор .7, которьй служит дл  питани  усилител , образованного транзисторами 11 и 12. В отсутствие входного.сигнала токи отрицательных и положительных полуволн , протекающие через обмотку корнеизвлекающего элемента 8 и первьй конденсатор 6, равны, что достигаетс 

5 регулировкой при помощи первого потенциометра 9, поэтому конденсатор 6 не зар зКаетс . При протекании входного тока по первичным обмоткам квадраторов 1 и 2 (фиг, 2) их сердечники

О намагничиваютс , что уменьшает по величине ток отрицательных полуволн, протекающий через вторичные обмотки квадраторов 1 и 2, За счет формы сердечников квадраторов вторичньй ток

5 уменьшаетс  на величину

т

К

) - ij (t)dt

1

С N-,, о

(1)

где N - число выборок мгновенных

значений входного тока; п - номер выборки мгновенных

значений входного тока; К. ( коэффициент пропорциональности;

W и - число витков первичных обмоток квадраторов 1 и 2;

I - мгновенное значение входного тока;

Т - период входного тока;

t - врем ;

1„ - эффективное значение входного тока.

По вл ющийс  разностньм ток между токами положительных и отрицательных полуволн зар жает первый конденсатор 6. Напр жение конденсатора 6 приложено между базой и эмиттером первого транзистора 11 и вызывает потекание базового тока Ig, а коллекторный ток первого транзистора 11 открывает второй транзистор 12. Коллекторньш ток второго транзистора 12

св зан с током 1г соотношением

Ocj Ig. где 0 - коэффициент усилени  по току первого транзистора 11,включенного по схеме с общей базой; 1 - коэффициент усилени  по току второго транзистора 12,включенного по схеме . с общим коллектором. Коллекторньм ток второго транзис тора 12 разр жает второй конденсато 7, который зар жаетс  током, протекающим от источника 10 переменного опорного напр жени через диод 5, обмотку корнеизвлекающего элемента 8 и потенциометр 9. Через обмотку корнеизвлекающего элемента 8 протекает ток зар да первого конденсатора 6 . В установившемс  режиме при помощи корнеизвлекающего элемента 8 ток Iv квадратируетс  и уравновешивает ток зар да конденсатора 6, которьш пропорционален току 1.. Уравновеишвание происходит за счет большого коэффициента усилени  по току усилител , состо щего из транзисторов 11 и 12. Поскольку 1с 1

то

K,wji - о

(3)

где WP - число витков обмотки корнеизвлекающего элемента 8; К - коэффициент пропорциональности .

Таким образом, в преобразователе реализуетс  метод взаимообратного преобразовани  и Коллекторный ток второго транзистора 12, протекающий через выходную шину преобразовател , пропорционален эффективному значению тока входного сигнала. Применение изобретени  позвл ет расширить функциональные возможности линейного преобразовател  эффективного значени  электрически сигналов, так как вследствие последовательного соединени  вторичных обмоток квадраторов 1 и 2, первого сглаживающего конденсатора 6,  вл ющегос  их нагрузкой , и источника 10 переменного опорного напр жени  преобразователь может преобразовывать не только переменный входной сигнал, но и сигнал с посто нной составл ющей.

О

W У

фиг. 2

Claims (1)

1. ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий два квадратора, выполненных в виде трансформаторов с тороидальными сердечниками, имеющими профиль, обеспечивающий квадратирующие свойства, первичные обмотки которых соединены последовательно, и их свободные выводы подключены к входным шинам, первый зарядный диод, анод которого соединен через первый сглаживающий конденсатор с общей шиной, а катод подключен к первому выводу вторичной обмотки первого квадратора, второй и третий зарядные диоды, второй сглаживающий конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной и первым выводом источника переменного опорного напряжения, первый транзистор типа р-п-р, второй транзистор п-р-п, ба лансировочный потенциометр й калибровочный потенциометр, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных BO3MOXHOCjefl, в него дополнительно введен корнеизвлекающий элемент с одной обмоткой и сердечником, идентичным сердечни кам квадраторов, при этом первичные обмоТки квадраторов включены встречно ,их вторичные обмотки — последова тельно-согласно, второй вывод вторичной обмотки первого квадратора соединен с первым выводом вторичной обмотки второго квадратора, второй вывод которой подключен к движку балансировочного потенциометра, включен ного между вторым выводом источника переменного опорного напряжения и первым выводом обмотки корнеизвлека- ющего элемента, второй вывод которой соединен с анодом второго и катодом третьего зарядных диодов, катод второго зарядного диода подключен к аноду первого зарядного диода, эмиттеру первого транзистора и через калибровочный потенциометр - к выходной шине, база первого транзистора соединена с общей шиной, а его коллектор с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к аноду третьего зарядного диода и второй обкладке второго сглаживающего конденсатора, а коллектор - к движку калибровочно го потенциометра.

   I