SU1339873A1 - Усилитель тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  усилени  тока с датчиком Холла и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы. Усилитель тока содержит интегратор 1, релейный элемент 2, делитель частоты 3, элемент равнозначности 4, апериодический фильтр 5, первый 6, второй 7 и третий 8 масштабные резисторы, магнитопровод 9 трансформатора, первую 10 и вторую 11 обмотки трансформатора, датчик Холла 12, входные шины 13 и 14, выход 15. Усилитель тока работает в автоколебательном режиме, на выходе 15 формируетс  периодическое напр -: жение пр моугольной формы с широтно- импульсной модул цией, среднее значение которого пропорционально току в первой обмотке 10. 4 ил. § сл СА:) со со 00 00

Description

11

Изобретение отписитс  к устройствам усилени  тока с исгюлЕззоианием датчика Холла и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах .

Целью изобретер1и   вл етс  повышение точности„

fa фиг«1 изображена функциональна  схема усилител  тока; на фиг,2-4 временные диаграммы.

На схеме обозначены интегратор 1, релейный элемент 2, делитель 3 частоты , элемент 4 равнозначности, периодический фильтр 5, первый, второй и третий масштабные резисторы 6-8, магнитопровод 9 трансформатора, перва  10 и втора  11 обмотки трансформатора , датчик Холла 12, перва  и втора  входные шины 13 и 14, выход 15,

На фиг. 2-4 введены следующие обоначени : Y((t) - выходной сигнал интегратора 1; Y (t) - выходной сигнал релейного элемента 2; у(t) - выходной сигнал делител  3 частоты; Y4(t) выходной сигнал элемента 4 равнозначности; igjjCt) - входной ток датчика Холла 12 Е (t) - ЭДС на выходе датчика Холла 12| 1ц(ь) - ток в первой

ток во второй

обмотке 10| 1„ (t)

обмотке 11| YP - среднее значение импульсов на выходе 15; - результирующий магнитный поток трансформатора; t;, t: . 5 t интервалы разверт ывающего преобразовани ,

Усилитель тока работает следующим образом.

Интегратор 1, релейный элемент 2 и третий масштабный резистор 8 образуют автоколебательную систему с частотно-широтно-импульсной модул - дией.

При отсутствии тока в первой обмотке 10 (фиг,26) на выходе релейного элемента 2 формируютс  бипол рные импульсы типа меандр (фиг.2а)5 среднее значение которых равно нулю.

Делитель 3 частоты преобразует выходной сиг нал релейного элемента 2 в импульсы с частотой в два раза меньшей , чем частота сигнала Yj(t) (фиго 2 а и в)«

Входной ток датчика Холла 12 повтор ет форму сигнала на выходе делител  3 частоты (фиг.2в). Учитыва , что так как LK(t)0, ЭДС на BE.I- ходе датчика Холла 12 также равна нулк:) (фиг.2г). В результате на выхоЧ7

/to 4 раннг значиости именгг место импульсы с нулевым знач(нием посто нной составл ющей (фиг.2д). Сигнал обратной св зи на выходе апериодического фильтра 5 также отсутствует , так как ,

Предположим,ч то iц(t)0 (фиг,36). Тогда в интервале времени t, (фиг.За)

скорость изменени  выходного сигнала интегратора 1 увеличитс , так как на выходньпк выводах датчика Холла 12 по витс  ЭДС Холла, знак которой совпадает со знаком вьпходного сигнала

релейного элемента 2 (фиг.За и г).

После переключени  релейного элемента 2 (фиг,За) в интервале tj скорость изменени  развертки Y,(t) снизитс  так как знаки импульсов Y (t)

и Е (t) не совпадают (фиг. За,в иг ). При переходе релейного элемента 2 в положительное состо ние (фиг,За) мен етс  знак сигналов Y (t ) и igt(t) (фиг„Зв), что влечет за собой изменение знака ЭДС Е (t) (фиг,3г). При этом t, t , а t t:, (фиг.За), Б результате на выходе элемента 4 равнозначности 4 формируютс  импульсы (фиг.З д), скважность которых отличаетс  от 0,5, т.е. Yo i „(t). Предположим , что в момент времени to прои- зошло дискретное увеличение IH (t) (фиг.36). Соответственно возрастает амплитуда ш-1пульсов на выходе датчика Холла 12 (фигсЗ г). Величина опорного тока iax(t) сохран етс  неизменной (фиг.З в) вследствие посто нства амплитуды импульсов на выходе делител  3 частотЫо При этом интервалы

t,, t уменьшаютс  до значений t, t, а интервалы t, tj, увеличиваютс  до t.

(фиг.З а), В итоге измен етс  скважность импульсов на выходе 15 (фиг,3 д), причем за врем  Т (t),

Рассмотрим диаграммы сигналов при изменении знака тока „ (t) (фиг,4б,

момент времени t,,

).

В этом случае сигналы Yj (t) () и Е (t) наход тс  в противо- фазе (фиг.4 в и г) по сравнению с режимом, изображенным на фиг.З виг.

В интервалах t, t знаки импульсов Y(t) и E(t) (фиг.4 а и г) совпадают, поэтому производна  разертки Y i(t) наибольша  (фиг.4а), В

нтервалах t , t знаки импульсов

на входе -интегратора 1 противоположны , что вызывает соо,тветствуюп ее

3

уменьшение dY,(t)/dt (фиг.Аа), В результате (фиг.4 д) и пропорционально 1ц (t) .

Таким образом, преобразователь тока  вл етс  реверсивным и осуществл ет преобразование входной координаты во втором и четвертом квадрантах .

Предложенный усилитель тока характеризуетс  более высокой точностью работы за счет обеспечени  более высокой температурной стабильностью характеристик датчика Холла 12, котора  достигаетс  за счет защиты его входных выводов от источника переменного тока, каким  вл етс  усилитель 3 частоты. Кроме того, отсутствует  вление замедленной дискретизации за счет синхронизации частот питани  входной цепи датчика Холла 12 и релейного элемента 2 и повышена стабильность к изменени м амплитуды импульсов на выходе 15.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Усилитель тока, содержащий трансформатор , в зазоре магнитопр.овода которого размещен датчик Холла, выводы первой обмотки трансформатора  вл ютс  первой и второй входными шина398734

   ми усилител  тока, и делитель частоты , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него g введены интегратор, релейный элемент, элемент равнозначности, апериодический фильтр, первый, второй и третий масштабные резисторы, трансфоратор снабжен второй обмоткой, причем вы10 ход интегратора подключен к входу релейного элемента, выход которого соединен с входом делител  частоты, выход которого подключен к первому входу элемента равнозначности и к

   15 первому входному выводу датчика Холла , второй входной вывод которого через первый масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, к которой подключен первый выходной

   20 вывод датчика Холла, второй выходной вывод которого через второй масштаб- ньш резистор соединен с входом интегратора и с первым выводом третьего масштабного резистора, второй вывод

   25 которого подключен к выходу релейного элемента и второму входу элемента равнозначности, выход которого  вл етс  выходом усилител  тока и через апериодический фильтр соединен

   30 с первым выводом второй обмотки трансформатора , второй вывод которой подключен к шине нулевого Потенциа-- ла.

   Ini)

   s

   /gx(t)

   0

   Eit)SLS,it)-i(f)

   I

   Ы

   Q

   J.

   (,Лt)

   I,

   Фиг.З

   а ь

   -ь

   hW isxW№

   /

   fj

   v-- ,

   fl( 3 .

   г о

   01

   Uj

   -Z.

   ч(}

   о

   p

   Редактор Л.Гратилло

   Составитель О.Отраднов

   Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

   Заказ 4245/55Тираж 901Подписное

   ВНИЖШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., До4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   С

   Jo ifiitl