SU742809A1 - Электроизмерительный прибор - Google Patents

Description

I

Изобретешю относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  и регистрации амплитудных значений переменного тока.

Известны электроизмерительные приборы дл  измерени  и представле1ш  в дискретной форме величины тока и напр жени , содержащие каскады преобразовани , управлени  и индикатор 1.

Недостатком этих приборов  вл етс  недостаточна  точность измерени .

Наиболее близким техническим решением . к предлагаемому изобретению  вл етс  электроизмерительный прибор, который содержит последовательно соединенные датчик измер емой величины, каскад преобразовани , каскад управлени  и полиатронный индикатор, один из свободных анодов которого подключен к выходу генератора. Один вход генератора под ключен ко второму входу каскада управлени , а другой - ко второму выходу каскада преобразовани  12.

В схеме этого электроизмерительного прибора происходит преобразование измер емой

аналоговой ве;тичи1 ы в число-импульсиып код и последующее отображение измеренного значени  в основном определ етс  количеством дискретных элементов полиатронного ивдикатора и количеством фовпей квантовани  входной величины.Дл  соблюдени  услови  метрологической coBMecTJiMocTH количество уровней квантовани  даэтика равн етс  количеству дискретных элементов ищщкагора, т.е. точность измерешш в основном огранишваетс  количест10 вом колшараторов квантовател , а выполнение датчика измер емой величины на микроэлектронной базе затрудн ет осуществлеш1е гальванической разв зки цепей питани  и измерени .

Цель изобретени  - повышение точности из15 мерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроизмерительный прибор, содержащий последовательно соединенные датчик измер емой величины, каскад преобразовани , каскад уп20 равлени  и полнатронньп индикатор, один из, свободных анодов которого подключен к выходу генератора, соеддпгенного одним входом со вторым входом каскада управлени , а другим - со вторым выходом каскада преобразовани , введены гюследователыю соединенные синхронный детектор и аналоговый индикатор. Одни; входы синхронного детектора подключены ко входам каскада преобразовани , а другие - к дополнительным выходам датчика измер емой величины, который вьшолнен в виде трансформаторного преобразовател  на двух тороидальных сердечниках с ППГ, собранных Из отдельных изолированных друг от друга ферромагнитных колец, периметры которых в одном сердечнике равны периметрам соответствующих изол ционных промежутков между кольцами в другом сердечнике, охваченных обшей входной обмоткой, дополнительной обмоткой и выходной обмоткой из двух встретао бключен1 ых секций, размещенных на отдельных тороидальных сердечниках преобразовател . На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого электроизмерительного прибора; на фиг. 2 - диаграммы (а, б, в, г, д, е, ж. з) изменени  напр жени  и тока в данном приборе. Электроизмерительный прибор содержит датчик 1 измер емой величины, каскад 2 преобразовани , каскад 3 управл ш , генератор 4 Полиатронный индикатор 5, синхронный детекtop 6 и аналоговый индикатор 7. Датчик 1 измер емой величины выполнен в виде трансфор маторного преобразовател  на двух тороидальных сердечниках 8 и 9 с пр моугольной петлей гистерезиса, собранных из отдельных изоли рованных друг от друга ферромагнитр;ых колец , периметры которых в сердечнике 8 равны периметрам соответствующих изол щюнных промежутков между кольцами в сердечнике 9. Оба сердеч1-шка охвачены общей входной обмо кой 10, обмоткой 11 у11равле1ш  синхронным детектором и выходной обмоткой 12 из двух встречно включенных секций, размещенных на сердечниках 8 и 9. Датчик 1 измер емой величины через каска 2 преобразовани  и каскад 3 управлени  подключен к анодам полиатронного индикатора 5 Выход генератора 4 соединен с одним из сво бодных анодов полиатронного индикатора 5. Один вход генератора 4 подключен ко втором входу каскада 3 управлени , а другой - со вторым выходом каскада 2 преобразовани . Синхронный детектор 6 и аналоговый индикатор 7 соединены последовательно. Одни входы синхронного детектора 6 подключены ко входам каскада 2 преобразовани , а другие к дополнительным выходам датчика 1 измер  емой величины, образованными обмотками уп равлени  и синхронным детектором П. На входную обмотку 10 датчика 1 подаетс  измер ема  аналогова  величина - ток синусоидальной формы 3, {фиг. 2а). При кажом периоде , нарастани  амплитуды тока магнитное поле в обеих част х тороидального сердечника преобразовател  растет до величины соответствующей максимальной амплитуде тока в обмотке 10. Так как магкитное поле в тороидальном сердегшике даршка 1 убывает по гиперболе от центра к кра м, то в обеих част х датчика 1 при нарастании амплитуды тока jjjj в обмотке 10 происходит перемагничивание из одного магнитного состо ни  в другое ферромагнитных колец по мере уве.гшче1ш  их периметров поочередно в каждой части сердечника. Количество перемагниченных колец пр мо пропорционально максимальным амплитудным значени м протекающего- по входной обмотке тока. Соответственно в секци х выходной обмотки 12 преобразовател  навод тс  импульсы напр же1-ш  Ui (фиг. 26), которые получаютс  разнопол рными вследствие встречного включени  секций выходной обмотки 12 датчика 1. Количество разнопол рных импульсов в выходной обмотке пр мо пропорционально амплитудн.ым значени м протекающего по входной обмотке 10 тока вследствие пр мой зависимости числа перемагниченных колец от амплитудных значений измер емого тока. Число-импульсный код измер емой величины с преобразовател  поступает на синхронный детектор 6 и каскад 2 преобразовани . В каскаде 2 преобразовани  происходит усиление, инвертирование и стабилизаци  импульсов Ui по амплитуде. С звена преобразовани  2 импульсы и 2 (фиг. 2в) подаютс  на генератор 4 и каскад 3 управлени , которое осуществл ет их последовательное распределение по анодам полиатронного индикатора 5 Ua, U4 и Uj согласно запускающим импульсам U2 до тех пор, пока на вход звена 3 управлени  не придет запирающий импульс (фиг. 2г, д, е). Запирающий импульс Ug (фиг. 2ж) вырабатываетс  в генераторе 4 и служит дл  приведени  в исходное состо ние каскада 3 управлени  и полиатронного инд - катора 5. Это дает возможность дважды в период измер емого тока производить регистрацию амплитудного значени  переменного тока на полиатронном индикаторе 5, которое пропорционально количеству перемагниченньгх колец трансформаторного датчика 1. Сиюсронный детектор 6 под действием управл ющего синусоидального напр же1ш  с обмотки 11 датчика 1 осуществл ет подачу пачек ирлпульсов напр жени  U (фиг. 2з) с выходной обмотки 12 датчика на аналоговый индикатор 7 только в положительный полупериод измер емого тока. Так как в транофор-

маторном датчике 1 вольт-секундна  площадь последнего выходного импульса пропорциональна величине тока в пределах одного кванта преобразованн , то на аналоговом индикаторе 7 происходит измерение аналоговой величины

внутри текущего интервала неопределенности трансформаторного датчика 1.

В результате построени  электроизмерительного прибора с использованием полиатронного индикатора дл  регистрации целых значений и с использованием аналогового газоразр дного индикатора дл  измерени  величины входного тока внутри интервала неопределенности цел х значений повышаетс  точность измерений.

Кроме того, выполнение датчика измер емо величины в виде трансформаторного преобразовател  также повышает точность измерений из-за гальванической разв зки цепей питани  и измерени .

Claims (2)

1.Научно-технический сборник Электронна  техника, серн  4, вып. 5, с. 113.

2.Каганов И. Л. Ионные приборы. М., Энерги , 1972, с. 274, рис. 2-105 (прототип)

фиг. f