SU1275305A1 - Direct current precision transformer - Google Patents

Direct current precision transformer Download PDF

Info

Publication number
SU1275305A1
SU1275305A1 SU853900706A SU3900706A SU1275305A1 SU 1275305 A1 SU1275305 A1 SU 1275305A1 SU 853900706 A SU853900706 A SU 853900706A SU 3900706 A SU3900706 A SU 3900706A SU 1275305 A1 SU1275305 A1 SU 1275305A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
core
output
windings
voltage
input
Prior art date
Application number
SU853900706A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Васильевич Суворов
Александр Геннадьевич Суворов
Олег Иванович Осипов
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU853900706A priority Critical patent/SU1275305A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1275305A1 publication Critical patent/SU1275305A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерени м и может быть использовано в приборах дл  измерени  посто нного тока. Цель изобретени  - повьшение точности и стабильности. Дл  достижени  поставленной цели в устройство , содержащее ферромагнитные сердечники 1 и 2, обмотки 3 и 4 возбуждени , обмотки 5 и 6 управлени , входные шины 7 и 8, обмотки 9 и 10 обратной св зи, генератор 11 переменного напр жени , токоограничивающие резисторы 12 и 13, потенциометрические резисторы 14 и 15, ключ 17, интегратор 22, резистор 23 обратной св зи, общую шину 25 и выход 24 устройства , введены двухпороговьШ компаратор 16, ключ 18, запоминающие элементы 19 и 20, вычитающий блок 21, резисторы 12-15. Исключено вли (Л ние на процесс преобразовани  неидентичности уровней насыщени  сердечника . 3 ил.The invention relates to electrical measurements and can be used in instruments for measuring direct current. The purpose of the invention is to increase accuracy and stability. To achieve this goal, a device containing ferromagnetic cores 1 and 2, excitation windings 3 and 4, control windings 5 and 6, input buses 7 and 8, feedback windings 9 and 10, an alternating voltage generator 11, current-limiting resistors 12 and 13, potentiometric resistors 14 and 15, a switch 17, an integrator 22, a feedback resistor 23, a common bus 25 and an output 24 of the device, a two threshold comparator 16, a switch 18, storage elements 19 and 20, a subtraction unit 21, resistors 12-15 . The influence is not eliminated (Lien on the process of converting the nonidentical saturation levels of the core. 3 Il.

Description

Изобретение относится к электро- ' первого 19 и второго 20 запоминающих измерениям, в частности к измерителям-преобразователям постоянного тока с гальванической развязкой, и может быть использовано в приборах 5 для измерения постоянного тока.The invention relates to electro - the first 19 and second 20 storage measurements, in particular to measuring transducers of direct current with galvanic isolation, and can be used in devices 5 for measuring direct current.

Цель изобретения - повышение точности и стабильности путем исключения влияния на процесс преобразования неидентичности уровней насыщения Ю сердечника. ‘The purpose of the invention is to improve the accuracy and stability by eliminating the influence on the process of converting the non-identity of the saturation levels of the core core. ‘

На фиг.1 приведена электрическая схема прецизионного трансформатора постоянного тока; на фиг.2 - временные диаграммы его работы при отсут- 15 ствии входного сигнала; на фиг.З то же, при наличии входного сигнала.Figure 1 shows the electrical circuit of a precision DC transformer; figure 2 - time diagrams of its operation in the absence of an input signal; in Fig. 3 the same, in the presence of an input signal.

Прецизионный трансформатор содержит первый 1 и второй 2 ферромагнитные „сердечники. На сердечниках 1 и 2 20 размещены первая обмотка 3 возбуждения - на первом, и вторая обмотка 4 возбуждения - на втором, первая обмотка 5 управления - на первом и вторая обмотка 6 управления - на втором, соединенные согласно-последовательно и подключенные к входным шинам 7 и 8, первая обмотка 9 обратной связи на первом сердечнике 1, и вторая обмотка 10 обратной связи - на втором сердечнике 2. Первый выходной вывод генератора 11 переменного напряжения соединен с началом первой обмотки 3 возбуждения и концом второй обмотки 4 возбуждения.The precision transformer contains the first 1 and second 2 ferromagnetic cores. On the cores 1 and 2 20, the first field winding 3 is located on the first, and the second field coil 4 on the second, the first control coil 5 on the first and second control coil 6 on the second, connected in series and connected to the input buses 7 and 8, the first feedback winding 9 on the first core 1, and the second feedback winding 10 on the second core 2. The first output terminal of the alternating voltage generator 11 is connected to the beginning of the first field winding 3 and the end of the second field winding 4.

Конец первой обмотки 3 возбуждения соединен через первый токоограничивающий резистор 12 с общей шиной, а начало опорной обмотки 4 возбуждения - через второй токоограничивающий резистор 13 с общей шиной и вторым выходным выводом генератора 11 переменного напряжения.The end of the first field winding 3 is connected through a first current-limiting resistor 12 to a common bus, and the beginning of the reference field winding 4 is connected through a second current-limiting resistor 13 to a common bus and a second output terminal of an alternating voltage generator 11.

II

Конец первой обмотки 3 возбуждения соединен с началом второй обмот-‘ ки 4 возбуждения через соединенные последовательно первый 14 и второй 15 потенциометрические резисторы, соединеннные выводы которых подключены к первому входному выводу двухпорогового компаратора 16, второй входной вывод подключен к общей шине, а выход - к управляющим входампервого 17 и второго 18 ключей. Конец первой обмотки 3 возбуждения и начало второй обмотки 4 возбуждения соединены соответственно через первый 17 и второй 18 ключи с входами элементов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входу вычитающего блока 21. Выход вычитающего блока 21 соединен через интегратор 22 с выгодной шиной 24, которая через соединенные последовательно резистор 23 обратной связи, первую 10 и вторую 9 обмотки обратной связи подключена к общей шине 25. Обмотки 9 и 10 обратной связи включены встречно по отношению к соответствующим обмоткам 5 и 6 управления.The end of the first field winding 3 is connected to the beginning of the second field winding 4 through potentiometric resistors connected in series, the connected terminals of which are connected to the first input terminal of the two-threshold comparator 16, the second input terminal is connected to a common bus, and the output to control input of the first 17 and second 18 keys. The end of the first field winding 3 and the beginning of the second field winding 4 are connected respectively through the first 17 and second 18 keys to the inputs of the elements, the outputs of which are connected respectively to the first and second input of the subtracting unit 21. The output of the subtracting unit 21 is connected via an integrator 22 with a profitable bus 24, which, through the feedback resistor 23 connected in series, the first 10 and second 9 of the feedback winding is connected to a common bus 25. The feedback windings 9 and 10 are turned on in relation to the corresponding windings 5 and 6 of the unitary enterprise ION.

Прецизионный трансформатор посто-„ янного тока работает следующим образом.A precision DC transformer operates as follows.

Согласно соединенные обмотки 3 и 4 возбуждения ферромагнитных сердечников 1 и 2 совместно с токоограничивающими резисторами 12 и 13 образуют измерительный мост, одна диагональ которого получает питание от генератора 11 переменного напряжения, 25 например прямоугольного напряжения U(t) (4мг. 2а и За), а с другой диагонали снимается измеряемый сигнал Y4(t)=Y,(t)-Y2(t) (фиг.1).According to the connected windings 3 and 4 of the excitation of the ferromagnetic cores 1 and 2 together with the current-limiting resistors 12 and 13 form a measuring bridge, one diagonal of which is powered by an alternating voltage generator 11, 25 for example a rectangular voltage U (t) (4mg. 2a and 3a), and from the other diagonal the measured signal Y 4 (t) = Y, (t) -Y 2 (t) is taken (Fig. 1).

При отсутствии управляющего сигЗО^напа X(t) и воздействии-на обмотки и 4 возбуждения через токоограничи-.In the absence of a control sigZO ^ nap X (t) and the effect on the windings and 4 excitations through the current-limit.

вающие резисторы 1 2 и 13 прямоугольного переменного напряжения U(t) (фиг. 2а) индукция B^t) в сердечнике 1 и 35 индукция B2(t). в сердечнике 2 изменяются по линейному закону, достигая уровня насыщения сердечников iBg в моменты tо, t3 и tg изменения полярности напряжения U(t) ($иг.2б). Равенство темпов изменения В (t) и Bj(t) может быть достигнуто соответствующим выбором параметров токоограничивающих резисторов 12 и 13, хотя не является строго обязательным.The resistors 1 2 and 13 of the rectangular alternating voltage U (t) (Fig. 2a) induction B ^ t) in the core 1 and 35 induction B 2 (t). in the core 2 they change linearly, reaching the saturation level of the cores iB g at the moments t о , t 3 and t g of the change in voltage polarity U (t) ($ ig.2b). The equality of the rate of change of B (t) and Bj (t) can be achieved by an appropriate choice of the parameters of the current-limiting resistors 12 and 13, although it is not strictly necessary.

В соответствии с равенствами текущих значений токов намагничивания, протекающих через обмотки 3 и 4 возбуждения и токоограничивающие резисторы 12 и 13, падения напряжения на резисторах 12 и 13 равны между собой, 50 т.е. Y^(t)=Y2(t) (фиг.2в). В результате напряжение на диагонали моста Yfl(t) равно нулю.In accordance with the equalities of the current values of the magnetization currents flowing through the field windings 3 and 4 and the current-limiting resistors 12 and 13, the voltage drops across the resistors 12 and 13 are equal to each other, 50 i.e. Y ^ (t) = Y 2 (t) (Fig.2c). As a result, the voltage on the diagonal of the bridge Y fl (t) is zero.

Выбором параметров сопротивлений потенциометрических резисторов 14 и 15 добиваются наличия напряжения в общей их точке относительно общей шины (сигнал Yj(t) на фиг.1) такого уровня, чтобы он превышал уровни±а 'By choosing the resistance parameters of the potentiometric resistors 14 and 15, the voltage is reached at their common point relative to the common bus (signal Yj (t) in Fig. 1) of such a level that it exceeds the levels ± a '

1 порогов переключения компаратора 16 в области сигналов Y.(t), Y^(t), близких к насыщенному состоянию сердечников 1 и 2 (фиг.2г). Тогда в пределах времени t(....., t5,1 of the switching thresholds of the comparator 16 in the region of signals Y. (t), Y ^ (t) close to the saturated state of cores 1 and 2 (Fig. 2d). Then, within the time t ( ....., t 5 ,

..., ί7(φΗΓ.2Γ), когда lY3(t)| >a| компаратор 16 размыкает управляемые им ключи 17 и 18 (фиг.2д). В итоге на выходе запоминающих элементов 19 и 20, например, на основе апериодического RC-звена (фиг.1) в предел ах t *, · ·, , ύ,..., ϋ 7 сох— раняются значения сигналов Y5(t), Yg(t), имеющих место на выходе элементов 19 и 20 в момент размыкания ключей 17 и 1-8 (фиг. 2е)...., ί 7 (φΗΓ.2Γ) when lY 3 (t) | > a | the comparator 16 opens the keys 17 and 18 controlled by it (Fig.2d). As a result, at the output of the storage elements 19 and 20, for example, on the basis of the aperiodic RC link (Fig. 1), the values of the signals Y 5 (t are saved to the limit ah t *, ·,, ύ, ..., ϋ 7 ), Y g (t) taking place at the output of elements 19 and 20 at the moment of opening of keys 17 and 1-8 (Fig. 2e).

При равенстве сигналов Y, (t) и Y2(t) выходные сигналы Y (t) и Y6(t) запоминающих элементов 19 и 20 также одинаковы (фиг.2е) и, вычитаясь на входе вычитающего блока 21, обусловят на его выходе сигнал Y_(t)=Y_ (t)-Y (t)=0 (фиг.2ж). В ре* □ о зультате выходной сигнал Yg(t)' интегратора и трансформатора постоянного тока будет равен нулю.If the signals Y, (t) and Y 2 (t) are equal, the output signals Y (t) and Y 6 (t) of the storage elements 19 and 20 are also the same (Fig. 2e) and, subtracted from the input of the subtracting unit 21, will cause the output signal Y_ (t) = Y_ (t) -Y (t) = 0 (Fig.2g). In re * □ as a result, the output signal Y g (t) 'of the integrator and the DC transformer will be zero.

При наличии управляющего сигнала X(t)iO (фиг.За) на входных шинах устройства характеристики намагничивания сердечников 1 и 2 под воздействием тока через последовательно и согласно включенные обмотки 5 и 6 управления смещаются в равной степени относительно нулевого уровня напряженности магнитного поля сердечников. При этом за счет встречного включения обмоток 3 -и 4 возбуждения относительно точек подключения генератора 11 переменного напряжения перемагничивание сердечников 1 и 2 в различные полупериоды переменного напряжения U(t) отличается. При совпадении напряженностей магнитных полей, создаваемых токами обмоток управления и возбуждения , индукция в сердечнике изменяется во времени быстрее, чем при встречном направлении напряженностей магнитного поля, создаваемого указанными обмоткамиIn the presence of a control signal X (t) iO (Fig. 3a) on the input buses of the device, the magnetization characteristics of the cores 1 and 2 under the influence of current through the control windings 5 and 6 connected in series and according to the principle are shifted equally to the zero level of the magnetic field strength of the cores. In this case, due to the on-turn on of the field windings 3 and 4 relative to the connection points of the alternating voltage generator 11, the magnetization reversal of the cores 1 and 2 in different half-periods of the alternating voltage U (t) is different. With the coincidence of the magnetic field strengths generated by the currents of the control and excitation windings, the induction in the core changes in time faster than with the opposite direction of the magnetic field strengths generated by these windings

Пусть в пределах положительного полупериода напряжения U(t) генератора 11 напряженности магнитных полей обмоток управления 5 и возбуждения 3 сердечника 1 совпадают по направлению воздействия. Тогда напряженности магнитных полей обмоток управления и возбуждения 4 сердечника 2 в указанный полупериод напря275305 о 4 жения U(t) будут направлены встречно. При этом индукция В* (t) в сердечнике 1 будет изменяться во времени быстрее, чем индукция В 2(t) в сердечнике 5 2 (фиг. 3 б). В результате индукцияLet within the positive half-cycle of the voltage U (t) of the generator 11, the magnetic field intensities of the control windings 5 and the excitation 3 of the core 1 coincide in the direction of action. Then, the magnetic field strengths of the control and excitation windings 4 of the core 2 in the indicated half-cycle of the voltage of 275305 and U (t) will be directed in the opposite direction. In this case, the induction B * (t) in the core 1 will change in time faster than the induction B 2 (t) in the core 5 2 (Fig. 3 b). As a result of induction

B^t) достигнет уровня насыщения В^ сердечника 1 в момент времени т.е. прежде, чем произойдет изменение полярности напряжения U(t) гене10 ратора 11. В сердечнике 2 индукция В 2(t) за тот же полупериод напряжения U(t) уровня насыщения достигнуть не сможет (фиг.З б).B ^ t) reaches the saturation level B ^ of core 1 at time instant i.e. before the polarity of voltage U (t) of generator 10 changes. In core 2, induction B 2 (t) cannot reach saturation level for the same half-period of voltage U (t) (Fig. 3b).

В соответствии с изменениями ин,5 дукций В* (t), В (t) в положительный полупериод напряжения U(t) токи намагничивания, протекающие через токоограничивающие резисторы 12 и 13 обмоток 3 и 4 возбуждения , существен2Q но отличаются между собой таким образом, что в пределах времени to,..., t 2 ток намагничивания в обмотке 3 возбуждения меньше, чем в обмотке 4 возбуждения, а в пределах времени » когда имеет место насыщение сердечника 1, ток намагничивания в обмотке 3 возбуждения больше, чем в обмотке 4 возбуждения. В результате· в указанные пределы времени эд положительного полуперйода напряжения U(t) отличаются падения напряжений Y (t) и Y2(t) на токоограничивающих резисторах 12 и 13 (фиг. 3 в). При этом напряжения на измерительной диагонали моста Y»(t)=Y. (t)-Y„(t) —In accordance with the changes in, 5 of the products B * (t), B (t) into the positive half-period of the voltage U (t), the magnetizing currents flowing through the current-limiting resistors 12 and 13 of the field windings 3 and 4 are substantially 2Q but differ from each other in this way, that within the time t o , ..., t 2 the magnetization current in the field winding 3 is less than in the field winding 4, and within the time "when the core 1 is saturated, the magnetization current in the field 3 is greater than in the winding 4 excitations. As a result, the voltage drops Y (t) and Y 2 (t) at the current-limiting resistors 12 and 13 (Fig. 3 c) differ in the indicated time limits ed of the positive half-period of the voltage U (t). In this case, the voltage on the measuring diagonal of the bridge is Y ”(t) = Y. (t) -Y „(t) -

J отличаются от нуля как в пределах времени to,...,t , так и в пределах времени ,.. ·, · J differ from zero both within the time t o , ..., t, and within the time, .. ·, ·

В пределах отрицательного полупе40 риода напряжения U(t) генератора 11 напряженности магнитных полей обмоток управления 5 и возбуждения 3 сердечника 1 направляются встречно, а напряженности магнитный полей обмоток управления 6 и возбуждения 4 сердечника 2 складываются. Тогда индукция B^(t) в сердечнике 2 изменяется во времени быстрее, чем индукция В*(t) в сердечнике 1 (фиг.З б).Within the negative half period 40 of the voltage U (t) of the generator 11, the magnetic field intensities of the control windings 5 and excitation 3 of the core 1 are directed counter-current, and the magnetic field intensities of the control windings 6 and excitation 4 of the core 2 are added. Then the induction B ^ (t) in the core 2 changes in time faster than the induction B * (t) in the core 1 (Fig. 3 b).

10 В результате индукция В? (t) достигнет уровня насыщения - Bs сердечника 2 в момент времени ts, т.е. прежде, чем произойдет изменение полярности напряжения U(t) генератора II. В серS5 дечнике 1 индукция В, (t) за тот же отрицательный полупериод напряжения U(t) уровня насыщения - Bs достигнуть не сможет (фир.З б). 10 As a result, induction B? (t) reaches the saturation level - Bs of core 2 at time ts, i.e. before there is a change in the polarity of the voltage U (t) of the generator II. In the S5 core 1 induction B, (t) for the same negative half-cycle of the voltage U (t) of the saturation level - Bs will not be able to reach (firm Z b).

2, в2 in

паSpaS

В соответствии с изменениями индукции B^(t), Β/t) в отрицательный полупериод напряжения U(t) ток намагничивания в. обмотке 4 возбуждения в пределах времени tэ, ..., t5 меньше, чем в обмотке 3 возбуждения, а в пределах времени , .,., tg , когда имеет место насыщение сердечника будет больше тока намагничивания: обмотке 3. При этом отличаются и дения напряжений Y1(t), Y‘2(t) на токоограничивающих резисторах 12 13 (фиг.З в). Отличается от нуля текущее значение напряжения на измерительной диагонали моста Y, (t) как в пределах времени t , ,.,,с. , так и э 5 времени t g,..., С ·In accordance with the changes in the induction B ^ (t), Β / t) into the negative half-period of the voltage U (t), the magnetization current c. the excitation winding 4 within the time t e , ..., t 5 is less than the excitation winding 3, and within the time,.,., t g , when the core is saturated, there will be more magnetization current: winding 3. In this case the voltage differences Y 1 (t), Y ' 2 (t) on the current-limiting resistors 12 13 differ (Fig. C c). The current voltage value on the measuring diagonal of the bridge Y, (t) differs from zero as within the time t,,. ,, s. , so and 5 times t g , ..., С

За период ta,..., te переменного напряжения U(t) генератора 11 среднее напряжение Y/, (t) на измерительной диагонали моста равно нулю. Однако за счет управляемых компаратором 16 ключей 17 и 18 и запоминающих элементов 19 и 20 происходит выделение постоянной составляющей на выходе вычитающего блока 21. Для положительного полупериода напряжения U(t) генератора 11 в момент времени t^, предшествующий моменту времени t £ насыщения сердечника 1, когда сигнал Y.j(t) на входе компаратора 16 превысит порог +а его пефЪключения, ключи 17 и 18 отключат измерительную диагональ моста от входов запоминающих элементов 19 и 20. При этом: напряжения Yg(t) и Y6(t) в пределах времени t^, ..., т.е, пока сигнал Y3(t) на входе компаратора 16 превышает порог а его переключения, останутся на выходе запоминающих элементов 19 и 20 без изменения. В результате неравенство Yg(t)-Yg(t)>0 (фиг.З е) сохранится в пределах всего положительного полупериода напряжения U(t) генератора 11, а на выходе сумматора появится сигнал YT(t), пропорциональный разности Y (t)~ -Y£(t).Over the period t a , ..., t e of the alternating voltage U (t) of the generator 11, the average voltage Y /, (t) on the measuring diagonal of the bridge is zero. However, due to the keys 17 and 18 controlled by the comparator 16 and the memory elements 19 and 20, a constant component is extracted at the output of the subtracting unit 21. For a positive half-period of the voltage U (t) of the generator 11 at time t ^, preceding the time t £ of core saturation 1 when the signal Yj (t) at the input of the comparator 16 exceeds the threshold + and its switching is on, the keys 17 and 18 will disconnect the measuring diagonal of the bridge from the inputs of the storage elements 19 and 20. In this case, the voltages Y g (t) and Y 6 (t) in within the time t ^, ..., ie, until the signal Y 3 (t) at Rin de comparator 16 exceeds the threshold and its switching, will remain at the output of storage elements 19 and 20 without change. As a result, the inequality Y g (t) -Y g (t)> 0 (Fig. 3 e) is preserved within the entire positive half-cycle of the voltage U (t) of the generator 11, and the signal Y T (t) proportional to the difference appears at the output of the adder Y (t) ~ -Y £ (t).

В отрицательный йолупериод напряжения U(t) генератора 11 в момент времени t? }предшествующий моменту времени насыщения сердечника 2, когда сигнал Y3(t) на входе компаратора 16 превысит порог -а его переключения, ключи 17 и 18 вновь отключат измерительную диагональ моста от входов запоминающих элементов 19 и 20, При этом напряжения Yg(t) и Ye(t) в пределах времени >In the negative voltage period U (t) of the generator 11 at time t? } previous to the saturation time of core 2, when the signal Y 3 (t) at the input of the comparator 16 exceeds the threshold for switching it, the keys 17 and 18 will again disconnect the measuring diagonal of the bridge from the inputs of the memory elements 19 and 20, and the voltage Y g (t ) and Y e (t) within the time>

ΛΛ

1275305 61275305 6

т.е. пока сигнал Y3(t) на выходе компаратора 16 превысит порог-а его переключения, останутся на выходе запоминающих элементов 19 и 20 без изменения. В результате неравенство Yg(t)-Y6(t)>0 (фиг.З е) сохранит свой знак по отношению к общей шине устройства и останется неизменным в пределах всего отрицательного полупериода напряжения U(t) генератора 11. Останется неизменным и сигнал Y7(t) на выходе блока 21.those. as long as the signal Y 3 (t) at the output of the comparator 16 exceeds the switching threshold, it will remain at the output of the storage elements 19 and 20 unchanged. As a result, the inequality Yg (t) -Y 6 (t)> 0 (Fig. 3 e) will retain its sign with respect to the common bus of the device and will remain unchanged within the entire negative half-cycle of voltage U (t) of the generator 11. The signal will remain unchanged Y 7 (t) at the output of block 21.

При изменении полярности входного сигнала X(t) на входных шинах 7 и 8 устройства характеристики намагничивания сердечников 1 и 2 и изменения индукций в них меняются местами, что в итоге нию полярности на блока 21.When changing the polarity of the input signal X (t) on the input buses 7 and 8 of the device, the magnetization characteristics of the cores 1 and 2 and the changes in the inductions in them change places, which results in a polarity change to block 21.

приводит к изменевыходе вычитающегоleads to variable subtractive

Для повышения затем с его выхода 23 обратной связи обратной связи, согласно включенвстречно включен30 точности измерения входного сигнала X(t) выходной сигнал Y7(t) блока 21 поступает на вход интегратора 22, а 24 через резистор на обмотки 9 и.10 последовательно и ные между собой и ные обмоткам 5 и 6 управления. При появлении на входе интегратора сигнала YT(t)tO на его выходе возникает сигнал Yg(t)^O, под воздействием которого в обмотках 9 и 10 обратной связи появляется ток намагничивания сердечников 1 и 2, встречно направленный току намагничивания обмоток 5 и 6 управления и полностью компенсирующий его первоначальное воздействие на характеристики намагничивания сердечников 1 и 2. В результате изменения индукций B1(t), B^it) в сердечнике 1 и сердечнике 2 в различных полупериодах напряжения U(t) генератора 11 вновь будут соответствовать условию, аналогичному отсутствию управляющего сигнала X(t) на входных шинах 7 и 8 устройства (фиг, 2 б), что вызовет появление на входе интегратора 22 сигнала 1 Y7(t)=0 ,В итоге выходной сигнал интегратора Yg(t) перестанет^изменяться, оставаясь на уровне Yg(t)£O, соответствующем компенсации токами намагничивания обмоток 9 и 10 обрат' ных связей, токов намагничивания обмоток 5 и 6 управления устройства (фиг.З к). Тем саьым обеспечивается пропорциональная взаимосвязь между входным X(t) и выходным Yg(t) сигналами устройства.To increase then, with its feedback feedback output 23, according to the included 30, the accuracy of measuring the input signal X (t) is turned on, the output signal Y 7 (t) of the block 21 is fed to the input of the integrator 22, and 24 through the resistor to the windings 9 and 10 in series and other and other control windings 5 and 6. When a signal Y T (t) tO appears at the input of the integrator, a signal Yg (t) ^ O arises at its output, under the influence of which a magnetizing current of cores 1 and 2 appears in the feedback windings 9, which is opposite to the magnetizing current of windings 5 and 6 control and fully compensating for its initial effect on the magnetization characteristics of cores 1 and 2. As a result of changes in the inductions B 1 (t), B ^ it) in the core 1 and core 2 in different half-periods of the voltage U (t) of the generator 11 will again satisfy the condition similar the presence of the control signal X (t) on the input buses 7 and 8 of the device (FIG. 2 b), which will cause the signal 1 Y 7 (t) = 0 to appear at the input of the integrator 22, As a result, the output signal of the integrator Y g (t) will cease ^ vary, remaining at the level Yg (t) £ O, corresponding to the compensation by the magnetizing currents of the windings 9 and 10 of the feedbacks, the magnetizing currents of the windings 5 and 6 of the control device (Fig.3K). This ensures a proportional relationship between the input X (t) and output Yg (t) signals of the device.

Любое отклонение магнитных характеристик. сердечников 1 и 2 от идеальности, а также их идентичности между собой вызовет изменение токов их намагничивания в различные полупериоды напряжения U(t) генератора 11 и в наибольшей степени - в периоды времени, кргда индукции в сердечнике 1 и 2 будут приближаться к насыщению сердечников. Однако за счет отключения выходных сигналов Y,(t), Y2(t) в указанные периоды времени ключами 17 и 18 от входов запоминающих элементов 19 и 20, неидентичность сигналов Y,,(t) и Y2 (t) не будет проявляться на выходе вычитающего блока 21 и в результате на выходе интегратора 'Any deviation of magnetic characteristics. cores 1 and 2 from ideality, as well as their identity with each other, will cause a change in their magnetization currents in different half-periods of voltage U (t) of the generator 11 and, to the greatest extent, during periods when the induction in core 1 and 2 will approach the saturation of the cores. However, by disabling the output signals Y, (t), Y 2 (t) during the indicated time periods with the keys 17 and 18 from the inputs of the storage elements 19 and 20, the identity of the signals Y ,, (t) and Y 2 (t) will not appear at the output of the subtracting block 21 and as a result at the output of the integrator '

22. Отклонения же в сигналах YZl(t), Y2(t) в зонах намагничивания сердечников I и 2 могут быть скомпенсированы с помощью токоограничивающих резисторов 12 и 13, а также значительно ослабляются за счет отрицательно^ обратной связи по обмоткам 9 и 10. Наличие запоминающих элементов 19 и 20 позволяет, в свою очередь, сохранить информационный сигнал, пропорциональный входному сигналу X(t) устройства в моменты размлкания ключей 17 и 18, дополнительно обеспечивая тем самым как статическую, так и динамическую точность измерения устройства и его стабильность.22. Deviations in the signals Y Zl (t), Y 2 (t) in the magnetization zones of the cores I and 2 can be compensated with the help of current-limiting resistors 12 and 13, and are also significantly weakened by negative feedback on the windings 9 and 10 The presence of the storage elements 19 and 20 allows, in turn, to save the information signal proportional to the input signal X (t) of the device at the moments of unlocking of the keys 17 and 18, thereby providing both static and dynamic measurement accuracy of the device and its stability.

Claims (2)

Изобретение относитс  к электроизмерени м , в частности к измерител м-преобразовател м посто нного тока с гальванической разв зкой, и может быть использовано в приборах дл  измерени  посто нного тока. Цель изобретени  - повьпиенн:е точности и стабильности путем исключени  вли ни  на процесс преобразовани  неидентичности уровней насыщени  сердечника. На фиг.1 приведена электрическа  схема прецизионного трансформатора посто нного тока; на фиг.2 - временные диаграммы его работы при отсутствии входного сигнала; на ч|)иг.З то же, при наличии входного сигнала Прецизионный трансформатор содержит первый 1 и второй 2 ферромагнитные сердечники. На сердечниках 1 и размещены перва  обмотка 3 возбужде ни  - на первом, и втора  обмотка 4 возбуждени  - на втором, перва  обмотка 5 управлени  - на первом и втора  обмотка 6 управлени  - на вт ром, соединенные согласно-последова тельно и подключенные -к входным шинам 7 и 8, перва  обмотка 9 обратно св зи на первом сердечнике 1, и вто ра  обмотка 10 обратной св зи - на втором сердечнике 2. Первый выходно вывод генератора 11 переменного напр жени  соединен с началом первой обмотки 3 возбуждени  и концом второй обмотки 4 возбуждени . Конец первой обмотки 3 возбуждени  соединен через первый токоограничивающий резистор 12 с общей шино а начало опорной обмотки 4 возбуждени  - через второй токоограничивающий резистор 13 с общей шиной и вторым выходным выводом генератора 11 переменного напр жени . Конец первой обмотки 3 возбуждени  соединен с началом второй обмот ки 4 возбуждени  через соединенные последовательно первый 14 и второй 15 потенциометрические резисторы, соединеннные выводы которых подключены к первому входному выводу двух порогового компаратора 16, второй входной вывод подключен к обш,ей шине , а выход - к управл ющим входампервого 17 и второго 18 ключей. Ко нец первой обмотки 3 возбуждени  и начало второй обмотки 4 возбуждени  соеданены соответственно через первый 17 и второй 18 ключи с входами первого 19 и второго 20 запоминающих элементов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входу вычитающего блока 2I, Выход вычитающего блока 21 соединен через интегратор 22 с выгодной шиной 24, котора  через соединенные последовательно резистор 23 обратной св зи, первую 10 и вторую 9 обмотки обратной св зи подключена к общей шине 25. Обмотки 9 и 10 обратной св зи включены встречно по отношению к соответствук цим обмоткам 5 и 6 управлени . Прецизионный трансформатор посто-.  нного тока работает следун дим образом . Согласно соединенные обмотки 3 и 4 возбуждени  ферромагнитных сердечников 1 и 2 совместно с токоограничивающими резисторами 12 и 13 образуют измерительный мост, одна диагональ которого получает питание от генератора 11 переменного напр жени , например пр моугольного напр жени  U(t) (4мг. 2а и За), а с другой диагонали снимаетс  измер емый сигнал Y4(t)Y,(t)-Y2(t) (фиг.1). При отсутствии управл ющего сигнала X(t) и воздействии-на обмотки 3 и 4 возбуждени  через токоограничи-. вающие резисторы 1 2 и 13 пр моугольного переменного напр жени  U(t) (фиг. 2а) индукци  B(t) в сердечнике 1 и индукци  B(t). в сердечнике 2 измен ютс  по линейному закону, достига  уровн  насыщени  сердечников t В., в моменты t tg изменени  пол рности напр жени  U(t) (фиг.26). Равенство темпов изменени  В (t) и B,(t) может быть достигнуто соответствук цим выбором параметров токоограничивающих резисторов 12 и 13, хот  не  вл етс  строго об зательным. В соответствии с равенствами текущих значений токов намагничивани , протекающих через обмотки 3 и 4 возбуждени  и токоограничивакнцие резисторы 12 и 13, падени  напр жени  на резисторах 12 и 13 равны между собой, т.е. Y(t)Y2(t) ((}шг.2в). В результате напр жение на диагонали моста Y(t) равно нулю. Выбором параметров сопротивлений потенциометрических резисторов 14 и 15 добиваютс  наличи  напр жени  в общей их точке относительно общей шины (сигнал Yg(t) на фиг.1) такого уровн , чтобы он превышал уровни±0 3 порогов переключени  компаратора 1 в области сигналов Y.(t), Y,(t), близких к насыщенному состо нию се дечников 1 и 2 (фиг.2г). Тогда в пределах времени t,t, tg, ..., t-(фиг.2г), когда компаратор 16 размыкает управл емые им ключи 17 и 18 (фиг.2д). В итоге на выходе запоминающих элементов 19 и 20, например, на основе апери одического RC-звена (фиг,1) в пределах t , ..., t , t, .. . , t сохран ютс  значени  сигналов Y(t), Y (t), имеющих место на выходе эле ментов 19 и 20 в момент размыкани ключей 17 и 1-8 (фиг. 2е). При равенстве сигналов Y (t) и Yj(t) выходные сигнали Y (t) и Yg(t) запоминающих элементов 19 и 20 также одинаковы (фиг,2е) и, вычита сь на входе вычитающего бло 2I5 обуслов т на его выходе сигнал Y/t)Yg (t)-Yg (С)0 (фиг,2ж). В результате выходной сигнал Y (t) интегратора и трансформатора посто нного тока будет равен нулю. При наличии управл ющего сигнал X(t)0 (фиг.За) на входных шинах устройства характеристики намагничивани  сердечников 1 и 2 под воздействием тока через последовательно и согласно включенные обмотки 5 и 6 управлени  смещаютс  в равной степени относительно нулевого уровн  напр женности магнитного пол  сердечников. При этом за счет встре кого включени  обмоток 3 -и 4 возбуждени  относительно точе подключени  генератора 11 переменного напр жени  перемагничивание сердечников 1 и 2 в различные полупериоды переменного напр жени  U(t) отличаетс . При совпадении напр женностей магнитных полей, создаваемых токами обмоток управлени  и возбуждени  , индукци  в сердечнике измен етс  во времени быстрее, чем при встречном направлении напр женносте магнитного пол , создаваемого указанными обмотками Пусть в пределах положительного полупериода напр жени  U(t) генера тора 11 напр женности магнитных по лей обмоток управлени  5 и возбужде ни  3 сердечника 1 совпадают по на правлению воздействи . Тогда напр женности магнитных полей обмоток управлени  и возбуждени  4 сердечника 2 в указанный полупериод напр 305 4. жени  U(t) будут направлены встречно. При этом индукци  В (t) в сердечнике 1 будет измен тьс  во времени быстрее , чем индукци  В (t) в сердечнике 2 (фиг. 3 б). В результате индукци  В (t) достигнет уровн  насьпцени  В сердечника 1 в момент времени t, т.е. прежде, чем произойдет изменение пол рности напр жени  U(t) генератора I1. В сердечнике 2 индукци  В ,j(t) за тот же полупериод напр жени  U(t) уровн  насыщени  достигнуть не сможет (фиг.З б). В соответствии с изменени ми индукций B(t), В (t)B положительный полупериод напр жени  U(t) .токи намагничивани , протекак цие через токоограничивающие резисторы 12 и 13 обмоток 3 и 4 возбуждени  , существенно отличаютс  между собой таким образом , что в пределах времени t ,..., t 2 ток намагничивани  в обмотке 3 возбуждени  меньше, чем в обмотке 4 возбуждени , а в пределах времени t ,..., t , когда имеет место насыщение сердечника 1, ток намагничивани  в обмотке 3 возбуждени  больше, чем в обмотке 4 возбуждени . В результате в указанные пределы времени положительного полуперйода напр жеки  U(t) отличаютс  падени  напр жений Y,(t) и Y2(t) на токоограничивающих резисторах 12 и 13 (фиг. 3 в). При этом напр жени  на измерительной диагонали моста Y(t)Y, (t)(t) отличаютс  от нул  как в пределах времени t,..., t , так и в пределах времени tg,...,t . В пределах отрицательного полуперйода напр жени  U(t) генератора 11 напр женности магнитных полей обмоток управлени  5 и возбуждени  3 сердечника 1 направл ютс  встречно, а напр женности магнитный полей обмоток управлени  6 и возбуждени  4 сердечника 2 складываютс . Тогда ндукци  B(t) в сердечнике 2 изме етс  во времени быстрее, чем индуки  B(t) в сердечнике 1 (фиг.З б). результате индукци  В (t) достигет уровн  насыщени  - Вд сердечника в момент времени t, т.е. прежде, ем произойдет изменениепол рности апр жени  U(t) генератора 11. В серечнике 1 индукци  В, (t) за тот же трицательный палупериод напр жени  (t) уровн  насьш{ени  - В„ достигуть не сможет (фиг.З б). 12 В соответствии с изменени ми индукции В (t), BjCt) в отрицательный полупериод напр жени  U(t) ток намагничивани  в, обмотке 4 воэбужд,ени1 в пределах времени t ,,,., tg меньше, чем в обмотке 3 возбуждени , а в пределах времени t,...,t, когда имеет место насыщение сердечника 2, будет больше тока намагничивани : в обмотке 3, При этом отличаютс  и падени  напр жений Y(t), ) на токоограничивающих резисторах 12 и 13 (фиг.З в). Отличаетс  от нул  и текущее значение напр жени  на измерительной диагонали моста Y (t) как в пределах времени t , ,,,, t. , так и времени tg,,..,t. За период tg,..,, t переменного напр жени  U(t) генератора 11 среднее напр жение Yj (t) на измерительной диагонали моста равно нулю. Однако за счет управл емых компаратором 16 ключей 17 и 18 и запоминающих элементов 19 и 20 происходит выделение посто нной составл ющей на выходе вычитающего блока 21. Дл  положительного полупериода напр жени  U(t) генератора 11 в момент времени t, предшествующий моменту времени t насыщени  сердечника 1, когда сигнал Y(t) на входе компаратора 16 превысит порог -t-a его пе$5|Ъключени , ключи 17 и 18 откпюча:т измери тельную диагональ моста от входов запоминанзщих элементов 19 и 20, При ЭТО}: напр жени  Yg(t) делах времени 2 --4 сигнал Y(t) на входе компаратора превышает порог а его переключени  останутс  на выходе запоминающих элементов 19 и 20 без изменени . В результате неравенство Y (t)-Yg (t)-0 (фиг.З е) сохранитс  в пределах всего положительного полупериода напр жени  U(t) генер тора П, а на выходе сумматора по витс  сигнал Y-(t) пропорциональный разности Y (t)-Y ,(t). В отрицательный йолупериод напр  жени  u(t) генератора 11 в момент времени t предшествующий моменту времени t, насыщени  сердечника 2, когда сигнал Y3(t) на входе компара тора 16 превысит порог -а его пере ключени , ключи 17 и 18 вновь отклю чат измерительную диагональ моста от входов запомкнакмцих элементов 19 и 20, При этом напр жени  Y (t) и Yg(t) в пределах времени t,...,t. 56 т.е. пока сигнал Y (t) на выходе компаратора 16 превысит порог-а его переключени , останутс  на выхое запоминающих элементов 19 и 20 без изменени . В результате неравенство Yg(t)-Yj(t)0 (фиг.З е) сохранит свой знак по отношению к общей шине устройства и останетс  неизменным в пределах всего отрицательного полупериода напр жени  U(t) генератора 1. Останетс  неизменным и сигнал Y-(t) на выходе блока 21. При изменении пол рности входного сигнала X(t) на входных шинах 7 и 8 устройства характеристики намагничивани  сердечников 1 и 2 и изменени  индукций в них мен ютс  местами , что в итоге приводит к изменению пол рности на выходе вычитающего блока 21. Дл  повышени  точности измерени  входного сигнала X(t) выходной сигнал Y-,(t) блока 21 поступает на вход .интегратора 22, а затем с его выхода 24 через резистор 23 обратной св зи на обмотки 9 и.10 обратной св зи, последовательно и согласно включенные между собой и встречно включенные обмоткам 5 и 6 управлени . При по влении на входе интегратора сигнала Y(t)id на его выходе возникает сигнал Y(t)0, под воздействием которого в обмотках 9 и 10 обратной св зи по вл етс  ток намагничивани  сердечников I и 2, встречно направленный току намагничивани  обмоток 5 и 6 управлени  и полностью компенсирующий его первоначальное воздействие на характеристики намагничивани  сердечников 1 и The invention relates to electrical measurements, in particular, to an m-converter of DC current with galvanic isolation, and can be used in instruments for measuring direct current. The purpose of the invention is povienn: e accuracy and stability by eliminating the influence on the process of converting the non-identical saturation levels of the core. Figure 1 shows the electrical circuit of a precision DC transformer; figure 2 - timing diagrams of his work in the absence of an input signal; on h |) ig.Z the same, in the presence of an input signal the Precision transformer contains the first 1 and second 2 ferromagnetic cores. On the cores 1 and the first winding 3 of the excitation is placed on the first and the second excitation winding 4 on the second, the first control winding 5 on the first and the second control winding 6 on the second, connected in a sequential way and connected to the input tires 7 and 8, the first winding 9 of the feedback on the first core 1, and the second feedback winding 10 on the second core 2. The first output terminal of the alternating voltage generator 11 is connected to the beginning of the first excitation winding 3 and the end of the second winding 4 excitement. The end of the first excitation winding 3 is connected via the first current limiting resistor 12 to the common busbar and the start of the excitation reference winding 4 is connected through the second current limiting resistor 13 to the common busbar and the second output terminal of the alternating voltage generator 11. The end of the first excitation winding 3 is connected to the beginning of the second excitation winding 4 through the first 14 and second 15 potentiometric resistors connected in series, the connected outputs of which are connected to the first input terminal of the two threshold comparator 16, the second input terminal is connected to the common bus, and the output is to the control input of the first 17 and second 18 keys. The end of the first excitation winding 3 and the beginning of the second excitation winding 4 are connected respectively via the first 17 and second 18 keys to the inputs of the first 19 and second 20 storage elements, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the subtracting unit 2I, respectively. The output of the subtracting unit 21 is connected through an integrator 22 with an advantageous bus 24, which through the feedback resistor 23 connected in series, the first 10 and second 9 windings of the feedback winding are connected to the common bus 25. The windings 9 and 10 of the feedback are connected in opposite directions In accordance with the corresponding windings 5 and 6 of the control. Precision transformer post-. This current works in the following way. According to the connected windings 3 and 4, the excitation of the ferromagnetic cores 1 and 2, together with the current-limiting resistors 12 and 13, form a measuring bridge, one diagonal of which is powered by an alternating voltage generator 11, for example, a square voltage U (t) (4mg 2a and ), and the measured signal Y4 (t) Y, (t) -Y2 (t) (Fig. 1) is taken from the other diagonal. In the absence of a control signal X (t) and the effect-on the windings 3 and 4 of the excitation through the current-limiting. The connecting resistors 1, 2 and 13 of the rectangular alternating voltage U (t) (Fig. 2a) induce B (t) in core 1 and induction B (t). in the core 2, linearly vary, reaching the saturation level of the cores t V., at the instants t tg of the polarity of the voltage U (t) (Fig. 26). The equality of the rates of change in B (t) and B, (t) can be achieved by appropriately selecting the parameters of the current-limiting resistors 12 and 13, although it is not strictly necessary. In accordance with the equalities of the current values of the magnetization currents flowing through the excitation windings 3 and 4 and current limiting resistance resistors 12 and 13, the voltage drops across the resistors 12 and 13 are equal to each other, i.e. Y (t) Y2 (t) ((} Wg.2c). As a result, the voltage on the diagonal of the bridge Y (t) is zero. The choice of the resistance parameters of potentiometric resistors 14 and 15 achieve the presence of voltage at their common point relative to the common bus ( the signal Yg (t) in Fig. 1 is of such a level that it exceeds the levels of ± 0 3 switching thresholds of the comparator 1 in the signal area Y. (t), Y, (t) close to the saturated state of the bars 1 and 2 ( Fig. 2d) Then, within the time t, t, tg, ..., t- (Fig. 2d), when the comparator 16 opens the keys 17 and 18 controlled by it (Fig. 2e). As a result, the output of the storage elements 19 and 20, for example, on the basis of an aperidic RC element (FIG. 1) within t, ..., t, t, ..., t, the values of the signals Y (t), Y (t) occurring on the output of elements 19 and 20 at the time of unlocking the keys 17 and 1-8 (Fig. 2e). If the signals Y (t) and Yj (t) are equal, the output signals Y (t) and Yg (t) of the storage elements 19 and 20 also the same (Fig. 2e) and, subtracting the input of the subtracting unit 2I5, determine the Y / t signal at its output) Yg (t) -Yg (C) 0 (Fig. 2g). As a result, the output signal Y (t) of the integrator and the DC transformer will be zero. If there is a control signal X (t) 0 (Fig. 3a) on the input buses of the device, the magnetization characteristics of the cores 1 and 2 under the influence of current through the series and according to the included windings 5 and 6 of the control are shifted equally relative to the zero level of the magnetic field strength of the cores . At the same time, due to the occurrence of switching windings 3 and 4 excitations relative to the point of connection of the alternating voltage generator 11, the magnetization reversal of the cores 1 and 2 in different half periods of the alternating voltage U (t) differs. When the magnetic fields generated by the currents of the control and excitation windings coincide, the induction in the core changes with time faster than with the opposite direction of the magnetic field strength created by these windings Let the positive voltage of the generator 11 for the positive half-period of the voltage U (t) The magnetic fields of the control windings 5 and the excitation of the 3 cores 1 coincide in direction of the action. Then the strengths of the magnetic fields of the control and excitation windings 4 of the core 2 in the indicated half-period, for example, 305 4. U (t) will be directed oppositely. In this case, induction B (t) in core 1 will change in time faster than induction B (t) in core 2 (Fig. 3 b). As a result, induction B (t) will reach the level of expression B of core 1 at time t, i.e. before the polarity U (t) voltage change of generator I1 occurs. In core 2, the induction B, j (t) during the same half-period of the voltage U (t) cannot reach the saturation level (Fig. 3b). In accordance with the changes in the inductions B (t), B (t) B, the positive half-period of the voltage U (t). The magnetizing currents flowing through the current-limiting resistors 12 and 13 of the excitation windings 3 and 4 are significantly different from each other in such a way that within the time t, ..., t 2 the magnetization current in the excitation winding 3 is less than in the excitation winding 4, and within the time t, ..., t, when core 1 is saturated, the magnetization current in the excitation winding 3 more than in the winding 4 excitation. As a result, within the specified time limits of the positive half-cycle of the voltage U (t), the voltage drops Y, (t) and Y2 (t) on the current-limiting resistors 12 and 13 are different (Fig. 3c). In this case, the voltages on the measuring diagonal of the bridge Y (t) Y, (t) (t) differ from zero both within the time t, ..., t, and within the time tg, ..., t. Within the negative semiprime voltage U (t) of the generator 11, the magnetic field strengths of the control windings 5 and the excitation 3 of the core 1 are directed oppositely, and the magnetic fields of the control windings 6 and the excitation 4 of the core 2 are folded. Then the induction of B (t) in core 2 changes in time faster than the induction of B (t) in core 1 (Fig. 3b). as a result, induction B (t) reaches the saturation level — Vd of the core at time t, i.e. before, it will change the polarity of april U (t) of the generator 11. In serychnik 1 induction b, (t) for the same flutter paluperiod voltage (t) of the level of our {{eni - b} cannot reach (fig.b) . 12 In accordance with the changes in induction B (t), BjCt) in the negative half-period of the voltage U (t), the magnetizing current in the winding 4 is excited, eni1 within the time t ,,,, tg less than in the winding 3 excitations, and within the time t, ..., t, when saturation of the core 2 takes place, there will be more magnetizing current: in the winding 3, and the voltage drops Y (t), on the current limiting resistors 12 and 13 are different (Fig. H c). The current value on the measuring diagonal of the bridge Y (t) differs from zero both within time t ,, ,,,, t. time tg ,, .., t. For the period tg, .. ,, t of the alternating voltage U (t) of the generator 11, the average voltage Yj (t) on the measuring diagonal of the bridge is zero. However, due to the keys 17 and 18 controlled by the comparator 16 and the storage elements 19 and 20, a constant component is extracted at the output of the subtracting unit 21. For a positive half-period, the voltage U (t) of the generator 11 at the time t, preceding the time t, saturation core 1, when the signal Y (t) at the input of the comparator 16 exceeds the threshold –ta its ne $ 5 | switch on, keys 17 and 18 open: t the measuring diagonal of the bridge from the inputs of memorizing elements 19 and 20, With THIS}: Yg voltage ( t) times 2–4 signal Y (t) at the input of the comparator p greater than the operation threshold and its switching ostanuts output of storage elements 19 and 20 without change. As a result, the inequality Y (t) -Yg (t) -0 (Fig. 3 e) remains within the entire positive half-period of the voltage U (t) of the generator P, and at the output of the adder the signal Y- (t) is proportional to the difference Y (t) -Y, (t). At a negative voltage, voltage u (t) of generator 11 at time t precedes time t, saturation of core 2, when signal Y3 (t) at the input of comparator 16 exceeds its switching threshold, keys 17 and 18 unplug the measuring diagonal of the bridge from the inputs of the disconnected elements 19 and 20; At the same time, the voltages Y (t) and Yg (t) are within the time t, ..., t. 56 i.e. until the signal Y (t) at the output of the comparator 16 exceeds the threshold — and its switchings — will remain unchanged at the output of the storage elements 19 and 20. As a result, the inequality Yg (t) -Yj (t) 0 (FIG. 3 e) will retain its sign with respect to the common bus of the device and will remain unchanged throughout the entire negative half-period of the voltage U (t) of the generator 1. The signal Y will remain unchanged. - (t) at the output of block 21. When the polarity of the input signal X (t) on the input buses 7 and 8 of the device changes, the characteristics of the magnetization of cores 1 and 2 and the changes of inductions in them change places, which ultimately leads to a change in polarity the output of the subtracting unit 21. To increase the accuracy of measuring the input signal X (t) the output signal Y -, (t) of the block 21 is fed to the input of the integrator 22, and then from its output 24 through the feedback resistor 23 to the windings 9 and 10 of the feedback, sequentially and according to connected to each other and counter-connected windings 5 and 6 controls. When a signal Y (t) id appears at the integrator input, a signal Y (t) 0 arises at its output, under the influence of which a magnetizing current of cores I and 2 appears in feedback windings 9 and 10, which is opposite to the current of magnetization of windings 5 and 6 controls and fully compensating for its initial effect on the magnetization characteristics of cores 1 and 2. В результате изменени  индукций B(t), В (t) в сердечнике 1 и сердечнике 2 в различных полупериодах напр жени  U(t) генератора 11 вновь будут соответствовать условию, аналогичному отсутствию управл ющего сигнала X(t) На входных шинах 7 и 8 устройства (фиг. 2 б), что вызовет по вление на входе интегратора 22 сигнала Y (t)0 ,В итоге выходной сигнал интегратора Yg(t) пepecтaнeт измен тьс , остава сь на уровне Yg(t)0, соответствуклцем компенсации токами намагничиваьш  обмоток 9 и 10 обратных св зей, токов намагничивани  обмоток 5 и 6 управлени  устройства (4иг.З к). Тем са№.1м обеспечиваетс  пропорциональна  взаимосв зь между входным X(t) и выходным Y (t) сигналами устройства. Любое отклонение магнитных характеристик , сердечников 1 и 2 от идеал ности, а также их идентичности между собой вызовет изменение токов их намагничивани  в различные полупериоды напр жени  U(t) генератора 1I и в наибольшей степени - в периоды времени , кдгда индукции в сердечнике 1 и 2 будут приближатьс  к насыщению сердечников. Однако за счет отключени  выходных сигналов ), ) в указанные периоды времени ключами 17 и 18 от входов запоминающих элементов 19 и 20, неидентичность сигна лов Y,j(t) и Yg(t) не будет про вл ть с  на выходе вычитающего блока 21 и в результате на выходе интегратора 22. Отклонени  же в сигналах Y/(t), YgCt) в зонах намагничивани  сердечников 1 и 2 могут быть скомпенсированы с помощью токоограничивающих резисторов 12 и 13, а также значительно ослабл ютс  за счет отрицательно обратной св зи по обмоткам 9 и 10, Наличие запоминающих элементов 19 и 20 позвол ет, в свою очередь, сохранить информационный сигнал, пропорциональный входному сигналу X(t) устройства в моменты разм1|кани  ключей 17 и 18, дополнительно обеспечива  тем сакым как статическую, так и динамическую точность измерени  устройства и его стабильность. Формула из обр е-тени  1й)ецизионный трансформатор посто нного тока, содержащий первый и вто рой сердечники, на каждом из которых размещены обмотка управлени , обмотка возбуждени  и обмотка обратной св зи, обмотки управлени  соединены согласно-последовательно и подключены к входным шинам, обмотки обратной св зи соединены согласно-последова058 тельно, подключены к общей щине и через элемент обратной св зи соединены с выходной шиной, генератор переменного напр жени , интегратор, первый управл е№1Й ключ, выход которого соединен с входом первого запоминак цего элемента, обмотки обратной св зи включены встречно по отношению к обмоткам управлени , о т личающийс  тем, что, с целью повышени  точности и стабильности , в него введены второй управл емый ключ, второй запоминающий, элемент, двухпороговый компаратор, вычитаощий блок, первый, второй, третий и четвертый резисторы, при этом первый выходной вывод генератора переменного напр жени  подключен к началу обмотки возбуждени  первого сердечника и концу обмотки возбуждени  второго сердечника, конец обмотки возбуждени  первого сердечника соединен через первый резистор с вторым выходным выводом генератора переменного напр жени , первым входом компаратора и с общей шиной, через второй резистор - с вторым входом компаратора, начало обмотки возбуждени  второго сердечника через третий резистор соединено с первым входом компаратора и через четвертый резистор - с вторым входом компаратора , выход которого подключен к управл ющим входам ключей, вход первого ключа соединен с концом обмотки возбуждени  первого сердечника, а вход второго ключа - с началом обмотки возбуждени  второго сердечника, выход второго ключа соединен с входом второго запоминакмцего элемента, выходы запоминающих элементов соединены соответственно с первым и вторым входами вычитающего блока, выход которого через интегратор подключен к выходной шине, третий вход вычитающего блока, вторые входы интегратора и вычитающих блоков соединены с общей шиной.2. As a result of changes in inductions B (t), B (t) in core 1 and core 2 in different half-periods, the voltage U (t) of generator 11 will again meet the condition similar to the absence of a control signal X (t). and 8 devices (Fig. 2b), which causes the signal Y (t) 0 to appear at the input of the integrator 22. As a result, the output signal of the integrator Yg (t) will not change, remaining at the level of Yg (t) 0, corresponding to the compensation square the currents magnetizing the windings 9 and 10 of the feedback, the currents magnetizing the windings 5 and 6 of the control of the device (4g. 3k). That number 1m is provided proportional to the relationship between the input X (t) and output Y (t) signals of the device. Any deviation of the magnetic characteristics, cores 1 and 2 from the ideal, as well as their identity with each other will cause a change in their magnetisation currents in different voltage periods U (t) of the 1I generator and to the greatest extent during the periods of time that induction in core 1 and 2 will approach core saturation. However, by turning off the output signals),) during the specified periods of time by keys 17 and 18 from the inputs of the storage elements 19 and 20, the non-identical signals Y, j (t) and Yg (t) will not manifest at the output of the subtracting unit 21 and as a result, at the output of the integrator 22. The deviations in the signals Y / (t), YgCt) in the magnetization zones of the cores 1 and 2 can be compensated by using current-limiting resistors 12 and 13, and also are significantly attenuated due to negative feedback windings 9 and 10, the presence of storage elements 19 and 20 allows, in its In turn, to maintain an information signal proportional to the input signal X (t) of the device at times of spanning keys 17 and 18, additionally providing both static and dynamic measurement accuracy of the device and its stability. The formula of a turn shade is a 1st-line direct current transformer containing the first and second cores, on each of which a control winding, excitation winding and feedback winding are placed, the control windings are connected in series and connected to the input buses, windings the feedback is connected in a consistent manner, connected to a common busbar and connected via the feedback element to the output bus, an alternating voltage generator, an integrator, the first control key # 1, the output of which is connected to the input the first memory of the element, the feedback windings are included in opposite with respect to the control windings, due to the fact that, in order to increase accuracy and stability, a second control key, a second memory element, a two-threshold comparator, subtraction unit, The first, second, third and fourth resistors, the first output of the alternating voltage generator connected to the beginning of the excitation winding of the first core and the end of the excitation winding of the second core, the end of the excitation winding The first core is connected via the first resistor to the second output terminal of the alternating voltage generator, the first input of the comparator and the common bus, via the second resistor to the second input of the comparator, the start of the excitation winding of the second core through the third resistor is connected to the first input of the comparator and through the fourth resistor - with the second input of the comparator, the output of which is connected to the control inputs of the keys, the input of the first key is connected to the end of the excitation winding of the first core, and the input of the second key - with the start of the winding excitation of the second core, the output of the second key is connected to the input of the second memory element, the outputs of the storage elements are connected respectively to the first and second inputs of the subtracting unit, the output of which through the integrator is connected to the output bus, the third input of the subtracting unit, the second inputs of the integrator and the subtracting units are connected to the common by bus.
SU853900706A 1985-05-22 1985-05-22 Direct current precision transformer SU1275305A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900706A SU1275305A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Direct current precision transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900706A SU1275305A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Direct current precision transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1275305A1 true SU1275305A1 (en) 1986-12-07

Family

ID=21179093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853900706A SU1275305A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Direct current precision transformer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1275305A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 737850, кл. G 01 R 19/20, 04.04.77. Авторское свидетельство СССР № 1056068, кл. G 01 R 19/20, 01.03.82. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR980006770A (en) Power Inverter with Three or More Parallel-Driven PWM-Type Power Reversal Units
Vulin et al. Determining the residual magnetic flux value of a single-phase transformer using a minor hysteresis loop
EP0124967B1 (en) D.c. current transformer circuits
SU1275305A1 (en) Direct current precision transformer
US4468602A (en) Method for reducing the consumption of a stepping motor and device for performing the method
JPH0735788A (en) Power-computing device
RU2028634C1 (en) Method of and device for insulation resistance measurement in alternating-current lines incorporating static converters
SU1056084A1 (en) Device for checking and measuring relay contact resistance
WO1999002997A2 (en) Dc and ac current sensor with discontinuous sampling
SU1144061A1 (en) Device for determination of synchronous electric machine winding electromagnetic time constants
SU1150564A1 (en) Summing-up transducer of electric signals having galvanic separation of electrical circuits
SU1467558A1 (en) Electrically decoupling amplifier
SU1522386A1 (en) Generator of magnetic scanning
SU1511696A1 (en) D.c. and a.c. pickup
US2029685A (en) Supervision of the dielectric losses of a conductor
SU754665A1 (en) Multifunction pulse-width modulator
US3392375A (en) Memory device
SU1003330A1 (en) Pulse-width modulator
SU698004A1 (en) Self-oscillator amplifier
SU938171A1 (en) Current pickup
RU2042210C1 (en) Apparatus for monitoring modes of equipment operation
SU890269A1 (en) Device for measuring insulation resistance in networks with completely grounded neutral
SU840939A1 (en) Device for galvanic isolating of dc networks
SU1287040A1 (en) Device for measuring capacitive conductance of network with respect to earth
SU1567998A1 (en) Apparatus for measuring resistance of insulation of electric network