SU679888A1 - Устройство измерени посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники. Известны преобразователи посто нного тока во временной,интервал, использующие принцип компенсации магнитного пол  измер емого тока маг нитным полем, образованньам пилообразным током, содержащие нуль-орган усилители, генератор пилы и компаратор 1. Этот прибор обладает сравн тельно низкой точностью и невысоким быстродействием. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  ycTpo lcTBO дл  измерени  посто нного тока,содержащее магнитно-модул  ционный датчик второй гармоники, генератор возбуждени , избирательный усилитель, фазочувствительный детектор , пороговый элемент, дискриминатор нул  второй гармоники, интегратор напр жени , резистор и три тригг ра, входы магнитно-модул ционного датчика второй гармоники подключены к интегратору напр жени  последовательно с резистором, к генератору возбуждени  и ко входу устройства, а его выход - ко входу избирательног усилител , выход которого соединен с фазочувствительным детектором, выход которого чер.эз пороговый элемент подключен к одному входу первого триггера, а через дискриминатор нул  второй гармоники - к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждени  подключен к управл ющему входу фазочувствительного детектора (2. Однако в р де случаев, например в спектрометрическом циклотроне, требуетс  проводить измерени  с погрешностью не выше 10, что не может быть выполнено с помощью вышеуказанных устройств из-за недостаточной линейности и стабильности пилообразного тока компенсации. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Эта цель достигаетс  тем, что устройство измерени  посто нного тока, содержащее магнитно-модул ционный датчик второй гармоники, генератор возбуждени , избирательный усилитель, фазочувствительный детектор, пороговый , элемент, дискриминатор нул  второй гармоники, интегратор напр жени  резистор и три триггера, причем входы магнитно-модул ционного датчика второй гармоники подключены к интегратору напр жени  последовательно

с резистором, к генератоку возбуждени  и ко входу устройства, а его выход - ко входу избирательного усилител , выход которого соединен с фаэочувствительным детектором, выход которого через пороговый элемент подключен к одному входу первого три гера, а через дискриминатор нул  втсгрой гармоники - к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждени  подключен к управл ющему входу фазочувствительного детектора, снабжено четырьм  ключами , линией зaдepжкj и двум  источниками эталонного на р жени , вход генератора через первый ключ соединен с его выходом, а через второй, третийи четвертый - с источниками эталонного напр жени , управл ющий вход первого ключа подключен к выходу второго триггера, второго ключа - к выходу третьего триггера, третьего и четвертого ключей - к выходам первого .триггера соответственно , выход дискриминатора нул  второй гармоники служит выходом синхронизации и подключен к входу третьего триггера, а через линию задержки к входу второго триггера, другие входы этих триггеров служат входом запуска.

На чертеже изображена структурна  схема устройства, содержаща  магнитно-модул ционный датчик второй гармоники 1, генератор возбуждени  2, ключи 3, 4, 5 и 6, источники эталонного напр жени  7 и 8, интегратор напр жени  9,первый триггер 10 избирательный усилитель 11, фазочувствительный детектор 12, пороговый элемент 13, дискриминатор нул  второ гармоники 14, второй и третий триггеры 15 и 16, лини  задержки 17 и резистор 18.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент сердечники магнитно-модул ционного датчика 1 насыщены магнитным полем Н, пропорционсшьным измер емому току Т . В момент времени t на входы триггеров Гз и 16 поступает импульс запуска . При этом с помощью ключей 5 и 6 происходит .подключение источника эталонного напр жени  7 ко входу интегратора напр жени  9 и раскорачивание его входа и выхода.

В результате этого на один вход магнитно-модул ционного датчика 1 потупает нарастающий во времени ток Л, создающий пропорциональное ему магнитное поле Н , пол рность которого противоположна полю тока о В момант выхода из насыщени  магнитомодул ционного датчика 1 на его выходе возникает сигнал второй гармоники U.: выдел емый и усиливаемый усилителем 11, и затем демодулируемый фазочуЪствительным детектором 12. При достижении этим сигнёшом некоторого заданного значени  11|- на выходе порогового элемента 13 в момент времени t возникает импульс U, поступающий на вход первого триггера 10, который с помощью ключей 3 и 4 осуществл ет отключенгле источника 7 от входа интегратора 9 и подключает источник 8. В результате напр жени  на входе интегратора уменьшаетс  в п раз и, соответственно, во столько раз уменьшаетс  скорость нарастани  пилообразного тока. В момент tg, соответствующий моменту полной компенсации полей MO и Н ( на выходе дискриминатора нул  второй гармоник 14 возникает импульс U который поступает на второй вход триггера 1 и разрывает входную цепь интегратор 9 от источников 7 и 8 посредством размыкани  ключа 5. В этот момент выходное н.апр жение Ufj, снимаемое с резистора 18 соответствует измер емому току DO. Импульс одновременно поступает на второй вход триггера 10, а через линию задержки 17 на вход триггера 16. В результате этого схема приходит в начальное состоние и готова к следующему циклу измерени .

Из вышеописанного принципа работы устройства следует, что точность измерени  посто нного тока зависит только от посто нной времени интегратора в режиме измерени  выходного напр жени  и of чувствительности магнитно-модул ционного датчика 1, выполн ющего роль дискриминатора нул  магнитного пол .

Известно, что использование генератора с переменной скоростью нарастани  тока позволило в качестве дискриминатора нул  пол  использовать магнитно-модул ционный датчи второй гармоники, что обеспечивает высокую чувствительность устройства измерени . Однако в - преобразователе посто нного тока в цифровой код генератор пилообразного тока  вл етс  сам источником погрешностей измерени . Способы и принципы, используемые в цифровых вольтметрах дл  компенсации нестабильности и нелинейности пилообразного напр жени , не могут быть применены в измерител х тока. В предлагаемом устройстве удалось обойти необходимост создани  прецезионнрго генератора пилообразного тока. Таким образом, никаких требований к интегратору по дрейфу, линейности и стабильности не предъ вл етс .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство измерени  посто нного тока, содержащее магнитно-модул ционный датчик второй гармоники, генератор возбуждени , избирательный,усилитель ,фаэочувствительный детектор, пороговый элемент, дискримз натор нул  второй гармоники, интегратор напр жени , резистор и три триггера входы, магнитно-модул ционного датчи ка второй гармоники подключены к интегратору напр жени  последовател но с резистором, к генератору возбуждени  и ко входу устройства, а его выход - ко входу избирательного усилител , выход которого соединен с. фазочувствительным детектором выход которого пороговый элемент подключен к одному входу перво го триггера, а через дискриминатор нул  второй гармоники - к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждени  подключен к управл ющему входу фазочувствительного детектора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено четырьм  ключами, линией задержки и двум  источниками эталон 8 ного напр жени , вход интегратора через первый ключ соединен с его выходом, а через второй, третий и четвертый - с источниками эталонного напр жени , управл ющий вход первого ключа подключен к выходу второго триггера, второго ключа - к выходу третьего триггера, третьего и четвертого ключей - к выходам первого триггера соответственно, выход дискриминатора нул  второй гармоники служит выходом синхронизации и подключен к входу третьего триггера, а через линию задержки - к входу второго триггера, другие входы этих триггеров служат входом запуска. Источники информации, прин тые во внима ие при экспертизе 1. Темников Ф.Е.Теори  развертывающих систем - Энерги , М., 1963, стр. 88-90 рис. 4-26..
2. 2. Орнатский П.П,,Авт атические измерени  и приборы - Техника, Киев, 1971, стр. 479-480.