Преобразователь напряжение-ток

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕTOKj содержащий операционный усилитель , инвертирукяций вход которого через цепь его отрицательной обратной связи соединен с датчиком тока, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к входному фор- . мирователю, выход операционного усилителя связан с управляющим входом регулирующего элемента, первый выход которого соединен через датчик тока с общей шиной преобразователя, его второй выход через цепь втррого датчика тока подключен к источнику питания, а общие выводы входного формирователя и источника объединены с общей шиной преобразователя, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к второму датчику тока, а инвертируЮ1ЦИЙ вход этого усилителя через цепь его отрицательной обратной связи соединен с первым выходом второго регулирующего элемента и третьим датчиком тока, подключенного к источнику питания, второй выход второго регулирующего элемента связан с нагрузкой , управляющий вход второго регулирующего элемента подключен к выходу второго операционного уси- , лителя,отличающийсяS тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введен источник трехточечного питания, подключав чен1е11й к второму операционнс лу уси- ( лителю, причем средний вывод источника трехточечногчэ питания подключен S к источнику питания второго и третьего датчиков тока. СО ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) G 01 R 19 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЙОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2833142/18-21 (22) 23.10 ° 79 (46) 23.08 ° 83. Бюп. Р 31 (72) В. М. Балашевич, В. Г. Высочин и Г. Б. Мажаров (53).621.317.7(088.8) (56) 1. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспресс инФормация. М., 1977, 9 47, с. 33, рис. 9. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НРЛРЯЖЕНИЕТОК, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через цепь его отрицательной обратной связи соединен с датчиком тока, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к входному фор- . мирователю, выход операционного усилителя связан с управляющим входом регулирующего элемента, первый выход которого соединен через датчик тока с общей шиной преобразователя, его второй выход через цепь второго датчика тока подключен к источнику йитания, а общие выводы входного формирователя и источника объединены с общей шиной преобразователя, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к второму датчику тока, а инвертирующий вход этого усилителя через цепь его отрицательной обратной связи соединен с первым выходом второго регулирующего элемента и третьим датчиком тока, подключенного к источнику питания, второй выход второго регулирующего элемента связан с нагрузкой, управляющий вход второго регулирУющего элемента подключен к выходу второго операционного усилителя, отличающий с я е тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, введен источник.трехточечного питания, подкл ченный к второму операционному уси- % лителю, причем средний вывод источника трехточечного питания подключен Я к источнику литания второго и третьего датчиков тока.

1037190

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей.

Поставленная цель достигается твм, что в преобразователь напряжение - ток, содержащий операционный усилитель, инвертирукщий вход кото" рого через цепь его отрицательной обратной связи соединен с датчиком тока, неинвертирующий вход опера.ционного усилителя подключен к входному формирователю, выход операционйогЕ усилителя связан с управляющкм входом регулирующего элемента, первый выход которого соединен через датчик тока с общей шиной преобразователя, вго второй выход через цепь второго датчика тока подключен к источнику питания, а общие выводы входного формирователя и источника .объединены с общей шиной преобразователя, второй операционный усили45

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах, системах контроля и регулирования, .автоматике и телемеханике в качестве преобразователя напряжение — ток с заземленной нагрузкой и высоким входным сопротивлением.

Известны преобразователи напряжение - ток, содержащие операционйый уоилитель, инвертирующий вход которого через цепь его отрицательной обратной связи соединен с датчиком тока, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к входному формирователю, выход операционного 15 (. усилителя связан с управляющим входом регулирукидего элемента, первый выход которого соединен через датчик тока с общей шиной преобразователя, его второй выход через цепь второго 20 датчика тока подключен к источнику питания, а общие выводы входного форМирователя и источника объединены с общей шиной преобразователя, второй операционный усилитель, неинвер- 25 тирукияий вход которого подключен к второму датчику тока, а инвертирующий вход этого усилителя через цепь его отрицательной обратной связи соединен с первым выходом второго регу- 30 лирующего элемента и третьим датчиком тока, подключенного к источнику питания, второй выход второго регулирующего элемента связан с нагрузкой, управляющий вход второго регулирующего элемента подключен к выходу второго операционного усилителя С13.

Недостатком этих преобразователей являются низкие функциональные возможности, связанные с конечным динамическим диапазоном возможного (рабочего) изменения сопротивления нагрузки, ограниченного напряжением питания второго операционного усилителя. тель, неинвертирукщий вход которого подключен к второму датчику тока, а инвертирующий вход этого усилителя через цепь его отрицательной ббратной связи соединен с первым.выходом второго регулирующего элемента и третьим датчиком тока, подключенного к источнику питания, второй выход второго регулирующего элемента связан с нагрузкой, управляющий вход второго регулирующего элемента подключен к выходу второго операционного усилителя, введен источник трехтОчечного питания, подключенный к второму операционному усилителю, причем средний вывод источника трехточечного питания подключен к источнику питания второго и третьего датчиков тока.

На чертеже изображена структурЙея схема преобразователя напряженкеток.

Преобразователь напряжение — ток содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через цепь 2 отрицательной обратной связи соединен с датчиком 3 тока, неинвертирующий вход операционного усилителя 1 подключен к входному формирователю 4, выход операционного усилителя 1 связан с управляющим входом регулирующего элемента 5, первый выход которого через датиик 3 тока соеди нен с общей шиной преобразователя, причем второй выход регулирующего элемента 5 через цепь второго датчика 6 тока подключен к источнику 7 питания, а общие выводы входного формирователя 4 и источника 7 питания объединены с общей шиной преобразователя, второй регулирующий элемент 8, один выход которого подключен к выходу преобразователя 9, а другой выход регулирующего элемента 8 соединен с третьим датчиком 10 тока, второй операционный усилитель 11, выход которого подключен к управляющему входу второго регулирующего элемента 8, и источник 12 трехточечного питания, инвертирующий вход усилителя 11 через цепь 13 отрицательной обратной связи соединен с выходом второго регулирующего элемента 8 и третьим датчиком 10 тока, связанного со средним выводом источника 12 трехточечного питания второго операционного усилителя 11, этот средний вывод источника 12 трехточечного питания подключен к первому источнику 7 питания и цепи второго датчика 6 тока, который соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Входной формирователь 4 вырабатывает однополярное, изменяющееся во

1037190 времени напряжение, поступающее ка вход операционного усилителя 1. Этот усилитель управляет режимом работы регулирую@его элемента 5, изменения режима которого приводят к одинаковым изменениям тока в цепях датчиков

3 и 6 тока и источника 7 питания.

Стопроцентная отрицательная обратная связь между операционным усилителем

1 и датчиком 3 тока через цепь 2 отрицательной обратной связи операционного усилителя 1 приводит к возникновению следящей системы, непрерывно подбирающей ток через цепи датчиков

3 и б тока так, чтобы падение напрякения на датчике 3 тока было равно напряжению, вырабатываемому входным формкрователем 4. В результате падение напряжения на датчике 6 тока повторяет изменения напряжения, выраатываеьые входным формирователем 4. игнал с датчика б тока поступает на .вход операционного усилителя 11.

Этот усилитель управляет режимом работы регулирующего элемента 8, из мейения режима которого приводят к одинаковым изменениям тока на выходе преобразователи 9 и в цепях ис- точника 12 трехточечного питания и датчика 10 тока. Стопроцентная отрицательная обратная связь между операционным усилителем 11 и датчиком 10 тока через цепь 13 отрицательной обратной связи операционного усилителя 11 приводит к возникновению второй следящей сигтеьы, непрерывно подбирающей ток через цепи датчика

10 тока и выхода преобразователя так, чтобы падение напряжения на датчике

10 тока было равно напряжению на датчике 6 тока.

В результате ток на выходе преобразователя 9 будет равен

10 i вй Яс

Яъ Яю где U - напряжение, вырабатываете входным формирователем 4, 15

Я - сопротивление датчика 3 тока, Я - сопротивление датчика 6 тока, R - сопротивление датчика 10 тока.

Таким образом, структура предлагаемого преобразователя иапряжение25 ток. и разделение в нем цепей питания полностью устраняет ограничение напряжения питания второго операционного усилителя, в результате чего динамический диапазон изменения .сопротивления нагрузки увеличивается, что расширяет функциональные возмож ности устройства.

ВНИИПИ Заказ 6003/47 Тираж 710 Подписное филиал ПНП "Патент ", r Ужгород, ул. Проектная, 4