SU819907A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и преобразовательной технике и может найти применение при воспроизведении различных нелинейных зависимостей (например, дл  осуще- . ствлени  компенсации нелинейности характеристик датчиков, осуществл ющих преобразование измер емой величины в амплитуду гармонического сигнала, дл  формировани  различных функциональных шкал и т. д.).

Известен функциональный преобразователь , выполненный на магнитных элементах и содержащий ферромагнитный сердечник и обмотки llНедостатком известного функционального преобразовател   вл етс  низкий КПД и искажение формы выходного сигнала.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  амплитудный селектор, содержащий ферромагнитный сердечник, на котором расположены входна  обмотка, соединенна  с ней через выпр митель управл юща  обмотка и выходна  обмотка

2.

Недостатком известного амплитудного селектора  вл етс  низкий КПД,; обусловленный потер ми в цепи управл ющей Обмотки, св занными с наличием резистора и со значительной длиной средней силовой линии сердечника (в результате, дл  ввода сердечника в насыщение требуетс  существенной величины управл ющий ток) и искажение формы выходного синусоидального сигнала, вызванное неидеальностью выпр мител  (наличие пульсаций на выходе последнего способствует по влению высших гармоник в спектре выходного сигнала).

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и улучшение формы выходного сигнала.

Достигаетс  это тем, что в функциональный преобразователь, содержащий Ш-образный ферромагнитный сердечник , на котором расположены входна  обмотка, две управл ющие обмотки , соединенные с ней через выпр митель , и выходна  обмотка введены две опорные обмотки, при. этом входна  и выходна  обмотки расположены на

5 одном из боковых стержней Ш-образного сердечника, а. на каждом из двух других стержней расположены включенные встречно управл юща  и опорна  .обмотки, причем одноименные обмотки

0 соединены согласно.

КПД такого функционального преобразовател  выше, чем известного. Это объ сн етс  тем, что в цепи управл ющих обмоток отсутствует реэистрр , включенный параллельно выходу выпр мител . Наличие данного резистора в известном функциональном преобразователе было необходимо дл  обеспечени  протекани  тока через управл ющую обмотку. Исключение резистора из схемы стало возможным благодар  введению в данный функциональньлй преобразователь опорных обмоток .

Повышению КПД способствует( также Ш-образна  форма сердечника. В известном функциональном преобразователе дл  управлени  уровнем амплитуды выходного сигнала требуетс  выводить из насыцени  либо вводить в него весь основной магнитопровод сердечника. В данном функциональном преобразователе управление уровнем амплитуды выходного сигнала производитс  путем вывода из насьваени  и ввода в него центрального и одного и боковых стержней, средн   длина магнитной силовой линии которых (по посто нному току) много меньше средней длины магнитной силовой линии основного магнитопровода сердечника (по переменному току). Следовательно , в соответствии с законом полно-го тока дл  упрЁ влени  данньдав функциональным преобразователем требуетс  значительно меньший управл ющий ток по сравнению с известном устройством .

Пульсации на выходе выпр мител , вызванные его неидеальностью, никак не сказываютс  на форме выходного гармонического сигнала данного функционального преобразовател . Это объ сн етс  тем, что управл ющие обмотки , включенные согласно посто нному току, оказываютс  включенными встречно по переменному току, а поскольку число витков в них одинаково , то пульсирующие м.д.с, управл ющих обмоток взаимно компенсируетс . 7аким образом, данный функциональный преобразователь по сравнению с известным имеет улучшенную форму выход ного сигнала.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема функционального преобразовател .

Функциональны преобразователь содержит Ш-образный ферромагнитный сердечник, состо щий из бокового стержн  1, на котором расположены входна  обмотка 2, соединенна  с источником входного синусоидального сигнала, и выходна  обмотка 3, соединенна  с нагрузкой.

На центральном стержне 4 расположены включённые встречно управл юща  обмотка 5 и опорна  обмотка 6. На боковом стержне 7 расположены

включенные встречно управл юща  обмотка 8 и опорна  обмотка 9. Управл ющие обмотки 5 и 8 соединены согласно и через выпр митель 10 св заны с входной обмоткой 2. Опорные обмотки б и 9 соединены согласно И; св заны с источником посто нного напр жени  11.

Преобразователь работает следукнцим образом. В исходном состо нии (при нулевом входном сигнале) стержни 4 и 7 наход тс  в насыщений за счет м.. опорных обмоток 6 и 9. Тот же эффект наблюдаетс  при небольших амплитудах входного сигнала. Поскольку насыщенные стержни 4 if 7 обладают значительным магнитньм сопротивлением , переменный магнитный пото в стержне 1 минимален по амплитуде, и выходной сигнал близок к нулю. По мере Дсшьнёйшего увеличени  амплитуды входного сигнала м.д.с. управл ющих обмоток 5 и 8 станов тс  соизMepHNOiiMH с м.д.с. опорных обмоток 6 и 9 (это происходит из-за увеличени  текущего через управл ющие обмотки управл кмцего тока, который создаетс  выпр мленным входным напр жением) В результате стержни 4 и 7 начинают постепенно выходить из насыщени , поскольку м.д.с. управл ющих и опорных обмоток направлены встречно. Магнитное сопротивление суержней 4 и 7 начинает падать. Переменный магнитный поток в стержне 1 возрастает. Соответственно начинает увеличиватьс  амплитуда выходного сигнала, котора  принимает свое максимальное значение при полной компенсации м.д.с. управл ющих и опорных обмоток в стержн х 4 и 7. При дальнейшем увеличении амплитуды входного сигнала амплитуда выходного сигнала вновь начинает уменьшатьс ..Это объ сн  етс  вводом стержней 4 и 7 в насщение теперь уже м.д.с. управл ющих обмоток 5 и 8, которые начинают преобладать над м.д.с. .опорных обмоток б и 9.

Таким образом, передаточна  характеристика функционального преобразова ,тел , описывающа  зависимость амплитуды выходн гго1 задрмонического сигнала от амплитуды входного гармонического сигнала, имеет функциональный колоколообразный вид.

Claims (2)

1.Гинзбург С.А. Математическа  непрерывна  логика и изображени функций.-М., Энерги , 1968, с. ,

2.Авторское свидетельство СССР 529555, кл. Н 03 К 5/20, 11,01.75 (прототип).