SU680144A2

SU680144A2 - Frequency-transducer-based dc amplifier

Info

Publication number: SU680144A2
Application number: SU772471670A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Клыков
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф.Можайского
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1977-04-04
Publication date: 1979-08-15

Description

II

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронных установках различного назначени .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in electronic installations for various purposes.

По основному авт. св. № 301817 известен усилитель посто нного тока на ос нове частотного датчика, состо щий из чувствительного элемента, преобразующего напр и енность магнитного пол в частоту следовани импульсов, и магнитной сист© мы дл создани в зоне датчика пол , пропорционального входному сигналу, частот ного нуль-индикат9ра, управл емого делител напр жени , первой дополнительной магнитной системы, реверсивного счетчика , двух вентилей, генератора импульсов и источников ЭДС.According to the main author. St. No. 301817, a DC amplifier based on a frequency sensor is known, consisting of a sensitive element that converts the magnetic field intensity into a pulse frequency and a magnetic system to create a frequency proportional to the input signal in the zone of the sensor. indicator, controlled voltage divider, first additional magnetic system, reversible counter, two gates, pulse generator and EMF sources.

Однако известный усилитель характеризуетс малым коэффициентом усилени .However, the prior art amplifier has a low gain.

Цель изобретени - увеличение коэффициента усилени при сохранении габаритов усилител .The purpose of the invention is to increase the gain while maintaining the dimensions of the amplifier.

Дл этого в усилитель посто нного тока на основе частотного датчика, состо щего из чувствительного элемента, преобразующего напр женность магнитного пол в частоту следоватш импульсов, и магнитной системы дл создани в зоне дат чика пол , пропорционального.входному сигналу, частотного нульр-индикатора, управл емого делител напр жени , первой дополнительной магнитной системы, реверсивного счетчика, двух вентилей, генератора импульсов и источников ЭДС, введена втора дополнительна магнитна систв ма, соединенна последовательно и встречно с первой дополнительной магнитной сиCTevIOЙ .For this purpose, a direct current amplifier based on a frequency sensor, consisting of a sensitive element that converts the magnetic field strength to the frequency of the pulse, and a magnetic system to create in the zone of the sensor a proportional input signal, frequency null indicator, control voltage divider, the first additional magnetic system, a reversible counter, two gates, a pulse generator and sources of emf, a second additional magnetic system, a connected sequence But counter to the first extra magnetic signal.

На фиг. 1 изображена функциональна схема предложенного усилител посто нного тока на основе частотного датчика.FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed DC amplifier based on a frequency sensor.

Предложенный усилитель состоит из первого и второго частотных датчиков 1 и 2, выходы, которых соединены с соот ветствующими входами блока. 3 отработки рассогласо:вани , выход блока 3 соединен с первой дополнительной магнитной системой 4. Вход усилител соединен с вход- ной магнитной системой 5, а перва и втора опорные магнитные системы 6 и 7, создающие опорное магнитное поле соответственно в зоне датчиков 1 и 2, соединены с выходом источника 8 опорного то ка. Датчики 1 и 2 защищены от магнит- ных помех экранами 9 и Ю. Втора допо;пштельна магнитна система 11 соединена последовательно и встречно с пер вой дополнительной магнитной системой 4 БЛОК 3 отработки рассогласовани включает в себ частотный нуль-индикатор, два вентил , генератор импульсов, ревер сивный счетчик, управл емый делитель напр5окени и источники ЭДС (на черте}ке не показаны). Усилитель работает следующим образом В исходном состо нии при отсутстви тока на его входе датчики 1 и 2 генерируют сигналы одинаковых частот f , которые завис т только от напр женностей Hj), созданных опорными мш нитными си стемами 6 и 7, при этом ток на выходе блока 3 отсутствует. При подаче тока Зц на вход предложенного усилител измен етс магнитное поле в зоне датчика 1, что приводит к изменению частоты на его выходе, а следовательно , к по влению сигнала рассог пасовани на входе блока 3. В результате рассогласовани на входе блока 3 на его выходе по5ЮЛ етс ток 3,,.,., такой величины, при протекании которого черекз первую и вторую дополнительные магнитные систолы 4 и 11 их суммарное поле компенсирует поле, созданное входной маг нитной системой 5. На основании этого можно записать следующее уравнение I-MZ-HJ , н,-кД 3 магнитное поле, создаваемое входной маг нитной системой 5; Н,К,,...„- магнитное поле, соэ к выл даваемое первой допол нительной магнитной системой 4; .«bi мат-нитное поле, созда ваемое второй дополнительной магнитной системой 11, п соответственно входно и выходной токи:: - коэффициент, емый типом магнитной системы; W - число витков в обмот- - радиус обмотки. Разность полей в правой части уравнени (1) объ сн етс встречным включением первой и второй дополнительных магнитных систем. Подставив в уравнение (1) значение напр гкенностей, получим: -к V Э 1 1 г вых 3 TSj Отсюда отношение ( или коэффициент усилени К) определ етс как ,, Звх (К2 2К5-Т З З г) Таким образом, в предложенном устройстве коэффициент усилени зависит не только от соотношени магнитных посто н 1ых входной и первой дополнительной магнитных систем 5 и 4, но также и от магнитной посто нной второй дополнительной магнитной системы 11. Варьиру параметрами К, W и R магнитных систем, можно получить любой коэффициент усилени в диапазоне от единицы до бесконечности при минимально возможных габаритах магнитных систем. Под мин|гма ьно возможными габаритами магнитньтх систем предполагаютс такие минимальные размеры магнитных систем, при которых они создают магнитное поле с неоднородностью, достаточной дл нормальной работы частотных датчиков 1 и 2. Изобретение позвол ет создать любой коэффициент усилени при минимальных габаритах усилител , что дает возможность сократить число усилителей в случа х реализации высокого коэффициента усилени . формула изобретени Усилитель посто нного тока на основе частотного датчика по авт. св. № 301817, отлич.аюшийс тем, что, с целью увеличени коэффициента усилени при сохранении габаритов усилител , в него введена втора дополнительна магнитна система, соединенна последовательно и встречно с первой дополнительной магнитной системой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельства СССЬ № 301817, кл. Н 03 F 21/00, 1971.The proposed amplifier consists of the first and second frequency sensors 1 and 2, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the unit. 3 testing mismatch: vania, the output of unit 3 is connected to the first additional magnetic system 4. The input of the amplifier is connected to the input magnetic system 5, and the first and second reference magnetic systems 6 and 7, creating a reference magnetic field, respectively, in the zone of sensors 1 and 2 , are connected to the output of the source 8 of the reference current. Sensors 1 and 2 are protected from magnetic interference by screens 9 and Yu. Second, the magnetic magnetic system 11 is connected in series and counter with the first additional magnetic system 4 UNIT 3 mismatch testing includes a frequency zero-indicator, two valves, and a pulse generator , reversible counter, controlled divider voltage, and EMF sources (not shown on the line). The amplifier operates as follows. In the initial state, when there is no current at its input, sensors 1 and 2 generate signals of the same frequency f, which depend only on the voltage Hj) created by reference mobile systems 6 and 7, while the current at the output of the unit 3 is missing. When current Z3 is supplied to the input of the proposed amplifier, the magnetic field in the zone of sensor 1 changes, which leads to a change in the frequency at its output, and consequently, to the appearance of a release signal at the input of unit 3. As a result of the error at the input of unit 3, A current of 3 ,,..., is of such magnitude that, during the flow of which through the first and second additional magnetic systole 4 and 11, their total field compensates for the field created by the input magnetic system 5. Based on this, we can write the following equation I-MZ- HJ, n, -dc 3 magni Noe field produced by the magnetic system input 5; H, K ,, ... „is the magnetic field, soe k, given by the first additional magnetic system 4; “Bi magnetic field created by the second additional magnetic system 11, n, respectively, the input and output currents :: is the coefficient of the type of magnetic system; W - the number of turns in the winding - the radius of the winding. The field difference on the right-hand side of equation (1) is explained by the counter-switching of the first and second additional magnetic systems. Substituting in the equation (1) the value of the stresses, we get: -k V E 1 1 g out 3 TSj From here the ratio (or gain factor K) is defined as ,, Sv (K2 2K5-T C d) Thus, in the proposed device gain depends not only on the ratio of the magnetic constant of the first input and the first additional magnetic systems 5 and 4, but also on the magnetic constant of the second additional magnetic system 11. By varying the parameters of K, W and R of magnetic systems, you can get any gain ranging from one to infinity with the smallest possible dimensions of magnetic systems. Under the minimum possible dimensions of magnetic systems, such minimum dimensions of magnetic systems are assumed, in which they create a magnetic field with a heterogeneity sufficient for normal operation of frequency sensors 1 and 2. The invention allows to create any gain factor with minimum dimensions of the amplifier, which allows reduce the number of amplifiers in cases of high gain. Invention: DC amplifier based on a frequency sensor according to the author. St. No. 301817, distinguished by the fact that, in order to increase the gain while maintaining the dimensions of the amplifier, a second additional magnetic system is inserted in it, connected in series and counter to the first additional magnetic system. Sources of information taken into account in the examination of 1, Copyright certificate CCCE No. 301817, cl. H 03 F 21/00, 1971.