Магнитный преобразователь синусоидального напряжения в разность фаз

 

О П И С А H И Е 277927

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ч"

Кл. 21d2, 14/02

Заявлено 29.IV.1969 (Л 1327085/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 05 VIII.1970. Бюллетень Ме 25

МПК Н 02m 7/02

УДК 621,314.2(088.8) Комитет ло делам изобретений и о крытий ори Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 19.XI.1970

Автор изобретения

В, Н. Петренко

Одесский политехнический институт

Заявитель

МАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В РАЗНОСТЬ ФАЗ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны магнитные преобразователи синусоидального напря>кения в разность фаз, содержащие магнитопровод с крестообразным участком, на котором намотаны входная обмотка, две выходные обмотки и обмотка опорного напряжения. Однако известные преобразователи имеют ограниченный линейный диапазон шкалы преобразования.

Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что в нем магнитная система содер>кит укрепленный на одном из стер>кней магнитопровода с крестообразным участком и отделенный от него немагнитной прокладкой компенсационный сердечник с обмот«ой, а сам преобразователь содержит два последовательно и встречно включенных выпрямителя с присоединенными к их выходам нагрузочным резисторами и модулятором.

Один из выпрямителей соединен с одной из охватывающих крестообразный участок магнитопровода и стержень компенсационного сердечника взаимно перпендикулярных выходных обмоток, другой выпрямитель подключен к обмотке опорного напряжения, а выход модулятора присоединен к обмотке компенсационного сердечника.

Это повышает точность и линейность характеристики.

На фиг. 1 изображен магнитный элеменг преобразователя; на фиг. 2 — принципиальная схема преобразователя.

Магнитный элемент преобразователя содержит основной сердечник 1 с крестообразным участком и четырьмя стержнямп, на которых находятся четыре полуобмотки. соединенные попарно и образующие входную обмотку 2 и обмотку 8 опорного напряжения.

1О На крестообразном участке основного сердечника взаимно перпендикулярно под углом в 45 к осям потоков входной и опорной обмоток с охватом компенсационного сердечника 4 расположены две выходные обмотки 5.

15 Основной и компенсационный сердечники разделены немагнитной прокладкой б.

Наряду с магнитным элементом 7 преобразователь содержит полупроводниковые выпрямители 8 и 9, нагрузочные резисторы мосто20 вых выпрямителей 10 и 11 и модулятор 12.

При подаче на входную обмотку 2 преобразуемого синусоидального напряжения и на опорную обмотку т стабилизированного синусоидального напряжения со сдвигом по

25 фазе на 90 по отношению к выходному напряжению в одной из выходных обмоток > наводится э.д.с. от действия геометрической суммы потоков входной обмотки и встречно направленных потоков обмотки 8 опорного и обмотки 13 компенсационного напряжений, 277927

В другой выходной обмотке 5 наводится э.д.с. от действия геометрической разности потоков входной обмотки 2 и встречно направленных потоков обмотки 8 опорного и обмотки 18 компенсационного напряжений, а разность 5 фаз напряжений выходных обмоток 5, зависящая от величины входного напряжения, является выходным параметром преобразователя и может быть преобразована в цифровой код, например, цифровым фазометром. 10

При отсутствии компенсационного сердечника 4 и при неизменной величине опорного напряжения разность фаз выходных напряжений будет зависеть от входного напряжения нелинейно: 15 ф=2 arctg оп

Для получения линейной зависимости между разностью фаз выходных напряжений и 20 преобразуемым напряжением следует изменять опорное напряжение по закону:

+âx оп — U»x g > он

25 где U,„— действующее значение опорного напряжения при U„ O;

U„— действующее значение входного напряжения;

U„, — действующее значение опорного 30 напряжения прн U„=O.

Однако техническая реализация такой зависимости с достаточной точностью затруднительна. 35

В предложенном преобразователе хорошая линейность шкалы преобразователя достигается тем, что наряду с основным сердечником 1 применяется компенсационный сердечпик 4, обмотка 18 которого создает компенсационный поток Ф„встречный потоку опорной обмотки 8, а напряжение У„подаваемое на компенсационную обмотку 18, получается путем выпрямления выходного напряжения выпрямителем 8 и опорного напряжения — выпрямителем 9, а их разность модулируется опорным напряжением в модуляторе

12 (например, магнитным модулятором на основной гармонике) с необходимым передаточным коэффициентом и подается затем в компенсационную обмотку 18.

Предмет из о бр етения

Магнитный преобразователь синусоидального напряжения в разность фаз, содержащий магнитопровод с крестообразным участком, на котором намотаны входная обмотка, две выходные обмотки и обмотка опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и линейности характеристики, в нем магнитная система содержит укрепленный на одном из стержней магнитопровода с крестообразным участком и отделенный от него немагнитной прокладкой компенсационный сердечник с обмоткой, а сам преобразователь содержит два последовательно и встречно включенных выпрямителя с присоединенными к их выходам нагрузочными резисторами и модулятором, причем один из выпрямителей соединен с одной из охватывающих крестообразный участок магнитопровода и стержень компенсационного сердечника взаимно перпендикулярных выходных обмоток, второй выпрямитель подключен к обмотке опорного напряжения, а выход модулятора присоединен к обмотке компенсационного сердечника.