SU1564570A1 - Преобразователь взаимной индуктивности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  взаимной индуктивности (выходного сигнала дифференциально-трансформаторных датчиков) в аналоговый унифицированный сигнал в показывающих и регистрирующих приборах, системах контрол  и управлени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  и расширение области применени . Преобразователь содержит источник опорного напр жени  1, который через прецизионный модул тор 2, интегратор 3 и преобразователь напр жение-ток 4 задает ток в первичной обмотке датчика взаимной индуктивности 7, преобразующего измер емую величину. Преобразованный сигнал усиливаетс  усилителем 8. С помощью ключей 22 и 12, управл емых элементами 20, 21 совпадени  по сигналам триггера 19, одновибратора 18 и формировател  пр моугольных импульсов 17, осуществл етс  синхронное детектирование сигнала с участием RC-цепей 9 и 13 и выходного усилител  16. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  взаимной индуктивности (выходного сигнала дифференциально-трансформаторных датчиков ) в аналоговый унифицированный сигнал в показывающих и регистрирующих приборах, в системах контрол  и . управлени .

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  и расширение области применени  устройства за счет формировани  аналогового выходного сигнала.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит последовательно соединенные источник 1 опор- ного напр жени , прецизионный модул тор 2, интегратор 3 и преобразователь 4 напр жение - ток, состо щий из операционного усилител  5 и резистора 6 обратной св зи о

Выход преобразовател  напр жение - ток подключен к первичной обмотке датчика 7 взаимной индуктивности , сигнальна  обмотка которого через усилитель 8, первую интегрирующую цепочку 9, содержащую конденсатор и резистор 11, первый управл емый ключ 12, вторую интегрирующую цепочку 13, состо щую из резистора 14 и конденсатора 15, п одключена к входу второго выходного усилител  16,

Выход формировател  17 пр моугольных импульсов, на вход которого подаетс  напр жение, например, с частотой 50 Гц, подключен к входу одновиб- ратора 18 и счетному входу триггера 19, выходы которого подключены к одним входам элементов 20 и 21 совпадени , к вторым входам которых подключен выход одновибратора 18.

Выходы триггера 19 подключены к входам управлени  прецизионного модул тора 2, а выходы элементов 20 и 21 совпадени  соединены с входами управлени  первого 12 и второго 22 управл емого ключа, включенного между точкой соединени  первой интегрирующей цепочки 9 и первым управл емым ключом 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные импульсы формировател  1 с частотой 50 Гц вызывают переключение триггера 19, выходные импульсы

10

5

0 5

которого с частотой 25 Гц управл ют прецизионным модул тором 2, на выходе которого вырабатываетс  переменное напр жение с частотой 25 Гц и амплитудой , равной напр жению источника 1 опорного напр жени . Это напр жение поступает на вход интегратора 3, амплитуда выходного напр жени  треугольной формы которого равна

U Т

. иЭт -ГГ

где U - напр жение опорного источника напр жени ; Т - период напр жени  сети; Ј - посто нна  времени интегратора .

Преобразователь 4 напр жение - ток запитывает первичную обмотку датчика 7 током треугольной формы с амплитудой- . U. Т

(2)

5

Q 5

0

5

0

5

где

сопротивление резистора обратной св зи 6. Амплитуда пр моугольного переменного напр жени  на выходе датчика 7 взаимной индуктивности равна di U

(3)

где М - взаимна  индуктивность датчика между его обмотками, пропорциональна  измер емому параметру.

При посто нных и стабильных значени х U , С и R амплитуда пр моугольного напр жени  на сигнальной обмотке датчика 7 определ етс  только величиной взаимной индуктивности и не зависеть от частоты сети.

Выходное напр жение датчика 7 взаимной индуктивности усиливаетс  усилителем 8 и детектируетс  управл емыми ключами 12 и 22. При этом одна полуволна усиленного усилителем 8 напр жени  интегрируетс  интегрирующей цепочкой 9, а сумма обеих полуволн напр жени  интегрируетс  интегрирующей цепочкой 13.

Управление управл емыми ключами 12 и 22 производитс  сдвинутыми на 180° пр моугольными импульсами напр жени  с выходов элементов совпадений 20 и 21 с длительностью, равной длительности выходного импульса одновибратора 18.

Укорочение длительности импульсов, подаваемых на управл емые ключи 12 и 22, исключает впи ние на точность

преобразовани  потерь в датчике взаимной индуктивности, вносимых ферромагнитным сердечником

Таким образом, выходное напр жени посто нного тока преобразовател , снимаемое с выхода выходного усилител  16, пропорционально величине взаимной индуктивности датчика 7 и пропорционально удвоенному коэффициенту передачи усилител  8„

Синхронное детектирование сигнала датчика с частотой 25 Гц позвол ет практически полностью исключить вли ние помех с частотой 50 Гц и значительно уменьшить значение тока через первичную обмотку датчика.

Применение преобразовател  взаимной индуктивности позвол ет значительно повысить точность измерени  и помехозащищенность, резко снизить потребл емую датчиком мощность, исключить вли ние линии св зи на точность измерени  и получить выходной аналоговый сигнал дл  целей измерени  и преобразовани ;,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь взаимной индуктивности , содержащий датчик взаимной индуктивности, выход которого соединен с входом усилител , источник опорного напр жени , триггер, управл емый ключ, отличающийс  тем, что,с целью повышени  точности

   0

   преобразовани  и расширени  области применени  преобразовател  взаимной индуктивности за счет формировани  аналогового выходного сигнала, в него введены прецизионный модул тор, интегратор, формирователь пр моугольных импульсов, одмовибратор, два элемента совпадени , управл емый ключ, две интегрирующие цепочки, выходной усилитель, преобразователь напр жени  в ток, причем источник опорного напр жени  через прецизионный модул 0 тор и интегратор соединен с входом

   5 преобразовател  напр жение - ток,

   выход которого подключен к входу датчика взаимной индуктивности, выход усилител  через первую интегрирующую цепочку соединен с входами первого

   0 и второго управл емых ключей, выходы которых подключены к общей шине и входу второй интегрирующей цепочки, выход которой соединен с входом выходного усилител , управл ющие входы

   5 первого и второго управл емых ключей подключены соответственно к выходам первого и второго элементов совпадени , первые объединенные входы которых соединены с выходом одновибрзто0 ра, а вторые входы соответственно с первым и вторым выходами триггера, соединенными также с упрарл кчдими входами прецизионного модул тора, входы триггера и одновибратора соедн5 нены с выходом формировател  пр моугольных импульсов