Магнитоэлектронный преобразователь ток-напряжение

 

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах при измерении петременного тока с гальванической развязкой. Цель изобретения - повьшение точности и расширение частотного диапазона путем компенсации частотной зависимости устройства. Для этого в устройство , содержащее трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичными обмотками 3 и 4., операционный усилитель 6, резистор 5, конденсатор 9, введены резистор 8, операционный усилитель 7. При увеличении частоты и неизменной амплитуде тока ign ЭДС обмотки 4 увеличивается, т.е. трансформатор имеет нарастающую частотную характеристику. Однако интегратор , образованный элементами 7,8 и 9 комценсирует частотную зависимость ЭДС вторичной обмотки, т.к. его частотная характеристика является спадающей. Обеспечение компенсации частотной зависимости позволяет повысить точность преобразования в расширенном диапазоне частот преобразуемого тока. Дополнительным преимуществом преобразователя является увеличение запаса устойчивости эа счет фазового сдвига, который вносится интегратором. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G 01 R 19/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Чх

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3337025/24-21 (22) 11.09.81, .(46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (72) В.Г.Гусев, М.П.Иванов, и А.Н.Фокин (53) 621. 317. 7 (088. 8) (56) Гусев В. Г. Трансформаторные цепи в измерительной технике/"Измерительная техника", 1975, Ф 1, с. 74, . рис. 3.

Авторское свидетельство СССР

У 789819, кл. G 01 R 19/08, 1978. (54) МАГНИТОЭЛЕКТРОННЬ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОК вЂ” НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электроизмерениям.и может быть использовано в приборах при измерении переменного тока с гальванической развязкой. Цель изобретения — повышение точности и расширение частотного диапазона путем компенсации частотной зависимости устройства. Для этого в устройст..SUÄÄ 1246015 А1 во, содержащее трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичными обмотками 3 и 4,, операционный усилитель 6, резистор 5, конденсатор 9, введены резистор 8, операционный усилитель 7. При увеличении частоты и неизменной амплитуде тока зщ ЭДС обмотки 4 увеличивается, т.е. трансформатор имеет нарастающую частотную характеристику, Однако интегратор, образованный элементами 7, 8 и 9 компенсирует частотную зависимость ЭДС вторичной обмотки, т.к. его частотная характеристика является спадающей. Обеспечение компенсации частотной зависимости позволяет повысить точность преобразования в расширенном диапазоне частот преобразуемого тока, Дополнительным преимуществом преобразователя является увеличение запаса устойчивости за счет фазового сдвига, который вносится интегратором. 1 ил.

1246О

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах для измерения переменного тока с гальванической развязкой.

Цель из обретения — повышение точ5 ности и расширение частотного диапазона путем компенсации частотной зависимости устройства.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема преобразователя.

Магнитоэлектронный преобразова" тель ток — напряжение содержит тран. сформатор 1 с первичной обмоткой 2 и с первой 3 и второй 4 вторичными обмотками. Первая вторичная обмотка

3 одним выводом подключена через первый резистор 5 к выходу первого операционного усилителя 6 и к выходЬ ной шине, а другим выводом — к инвертирующему входу первого операционного усилителя 6 и выходу второго операционного усилителя 7. Первый вывод второй вторичной обмотки 4 .соединен через второй резистор 8 с инвертирующим входом второго олерационного усилителя 7. Выход последнего соединен с его инвертирующим входом через конденсатор 9. Второй вывод второй вторичной обмотки

4, а также неинвертирующие входы операционных усилителей 6 и 7 соединены с общей. шиной.

Магнитоэлектронный .преобразователь ток — напряжение работает следующим образом.

При протекании преобразуемого тока i через первичную обмотку 2 пх трансформатора 1 в обмотке 4 индуктируется ЭДС, которая через резистор 8 подается на иннертирующий вход операционного усилителя 7, который вместе с резистором 8 и конденсатором 9 образует интегратор. Напряжение, пропорциональное интегралу ЭДС

4 обмотки 4, усиливается операционным усилителем б и при помощи резистора 5 преобразуется в ток, протекающий через обмотку 3. Этот ток создает в сердечнике трансформатора 1 магнитный поток, компенсирую щий магнитный поток, созданный преобразуемым током i „ . Вследствие компенсации магнитных потоков обмоток 2 и 3 ЭДС обмотки 4 является функцией их разности т.е. разности токов обмоток 2 и 3 с учетом отношения их числа обмоток.

15 2

Поскольку величина тока обмотки

3 связана прямой зависимостью с величиной ЭДС обмотки 4, а чем меньше разность магнитных потоков обмоток

2 и 3,, тем меньше ЭДС обмотки 4, в преобразователе действует отрицательная обратная .связь> стремящаяся уравновесить преобразуемый ток

% током обмотки 3 с учетом соотношения витков этих обмоток. Ток обмотки 3 формируется из выходного напряжения U,, вследствие чего обесй в печивается точное преобразование тока i« H eHHe U „„ . При увеличении частоты и неизменной амплитуде тока i ЭДС обмотки 4 увели чинается, так как трансформатор име.ет нарастающую частотную характеристику. Однако интегратор компенсирует частотную зависимость ЭДС вторичной обмотки, так скак его частотная характеристика является спадающей.

Так им образом, отличия магнитоэлектронного преобразователя ток напряжение обеспечивают компенсацию его частотной зависимости и тем самым поньппают точность преобразования н расширенном диапазоне частот преобразуемого тока. Кроме того преимущестном преобразователя является увеличение запаса устойчивости за счет фазового сдвига, который вносится интегратором.

Формула изобретения

Магнитоэлектронный преобразователь ток — напряжение, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, перный операционный усилитель, первый резистор, включенный между первым выводом первой вторичной обмотки и выходной шиной, соединенной с выходом первого операционного усилителя, и конденсатор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и вторым выводом первой вторичной обмотки, при этом первый вывод второй вторичной обмотки подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повьпнения точности и расширения частотного диапазона, в него дополнительно введены второй резистор и второй операционный усилитель, выход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, инвертирующий

3 12460.1 5 4 вход - с вторым выводом конденсато- ки, а неинвертирующий вход — с. нера и через второй резистор — с вто- инвертирующим входом первого операрым выводом второй вторичной обмот- ционного усилителя и с общей шиной.

Составитель А.Пучковский

Редактор Н.Яцола Техред О.Сопко Корректор,RЛ.:ирохман

Заказ 3995/38 Тирах 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб:, .д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4