Устройство для умножения напряжений

 

r г

1 1 союз совв|сох f Q П И С А Н И Е >47т589

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.06.73 (21) 1932274/18-24 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования опасания 24.11.75 (51) М. Кл. 6 06g 7/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335.5 (088,8) (72) Авторы изобретения

О. И. Чайковский и T. А. Хананашвили

Львовский завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УМ НОЖЕН ИЯ НАП РЯ)КЕН И Й

Изобретение относится к аналоговой вычислительной и измерительной технике, а именно к компенсационным умножителям мгновенных з начений двух сигналов, и может лрименяться при построении измерительных преобразователей мгновенной,и средней мощности.

Известны компенсационные умножающие устройства, содержащие электромагнит, в зазоре магнитопровода кото рого помещены два датчи ка Холла, оди н из IKQTopbIx (основной) включен на выходе входного усилителя с последовательной отрицательной обратной связью по току, а другой (компенсационный) — на выходе источника постоянного образцового тока, причем, выход основного датчи ка Холла является выходом устройства, а выход .компенсационного датчика лодключен к одному входу дифференциального усилителя, на другой .вход которого подается второе входное напряжение, а на выходе дифференциального усилителя включена обмотка электромагнита.

В известных устройствах с компенсацией нелинейности фуниции преобразования намагничивающего тока в инду кц ию зазора существенно ограничен частотный диапазон входных сигналов из-за наличия обмотки электромагнита с заданным током (при неизменном значении входного напряжения, преобразуемого в м BI HiH THóþ индукцию), а мацеp-IBH TKH которой должны обеспечивать достаточно большую напряженность магнитного поля в зазоре, значение котсрой определяет значение выходной э. д. с. Холла.

При этом увеличение частоты входных сигналов приводит,к увеличению падения напряжения на обмотке, что вызывает увеличение IBbIxo+HQH мощности дифференциального усилителя lIIpiH заданном токе (при незначительном значении активного сопротивления обмотки выходная мощность усилителя увеличивается .прямо пропорционально частоте).

Для расширения частотного диапазона предлагаемое устройство содержит преобразо15 ватель тока IB напряжение идифференциа Ibный усилитель, причем преобразователь тока в напряжение включен последовательно с одной из обмоток электромагнита, а выход п реобразователя тока в напряжение,и выход компенсационного датчика Холла подключены к входам дифференциального усилителя, IBblxog которого соединен со:второй обмоткой электромагнита.

Hia чертеже изображена схема,предлагаемого умножающего устройства.

Устройство содержит автокомпенсатор I, со держащий усилитель 2 и резистор об ратной связи 8; датчики Холла 4 и б; источник б (эталонного) образцового тока; преобразователь

7 тока в напряжение; основную обмотку 8

471589 электромагнита;,дифференциальный усилитель 9; дополнительную обмотку 10; UÄ H i„— входные напряжения и ток.

Для исключения влияния индуктивной связи между основной и дополнительной обмотками они могут быть расположены ортогонально, либо дополнительная обмотка включается на выходе управляемого генератора тока (например, усилитель с отрицательной обратной связью по току.

Схема работает следующим образом.

Оба,датчика Холла находятся в магнитном поле, индукция которого равна сумме индукций, обусловленных ампер-в итками основной и дополнительной обмоток элект ромагнита.

Выходное напряжение датчика Холла 4 е„, = S„., (i + ip) К„„(1) I, = i,.K„,, К„р — коэффициент преобразования преобразователя тока в напряжение 7; е„ и S„2 — выходная э..д. с. и чувсввителыность компенсационного датчика Холла 5.

Определив сумму токов .в обеих обмотках где где К„„(I) — коэффициент преобразования .магнитной системы;

S„ — чувствительность датчика Холла 4; — значение сопротивления,резистора 8;

tp — ToIK в дополнительной обмотке

10, значение которого пропорц ионально погрешности преобразования.

При коэффициенте усиления (крутизне) дифференциального усилителя 9, намното большем единицы, можно записать и подставив ее в выражение для е„ь окончательно получают н1 х1 пР 1А. ни О

Как следует из выражения для е„ь составляющие погрешности перемножения, обусловлен ные односторонними изменениями S„i и S„, от различных фактороB,,âûúHTBþòñÿ. Нелиней ность магнитной системы уменьшается в число,раз, равное коэффициенту усиления дифферен циального уоилителя. Поэтому предлагаемая схема,при сохранении всех преимуществ компенсационных схем позволяет существенно расширить частотный диапазон входных сигналов при зада иной погрешности перемножения, .благодаря применен ию аддитивной .коррекции, поскольку на .выходе усилителя включена слабомощная обмотка, через которую протекает ток, п ропорциональный пог решност и,преобразования.

Предмет изобретения

Устройство для умножения напряжений, содержащее электромагнит с д|вумя обмотками,,в зазоре сердечника которого помещены основной и,компенсационный, датчики Холла, причем токовые входы осовного датчика Холла подключены к,выходу автоком пенсатор.а на пряжения, а токовые входы компенсационного датчика — к источнику эталонного тока, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, о но содержит преобразователь тока в напряжение и дифферен40 циальный усилитель, причем преобразователь тока в напряжение включен последовательно с одной из обмоток электромагнита, а выход преобразователя TQKB IB напряжение и выход ком пенсацио н ного датчика Холла подключе45 ны к входам дифференциального усилителя, выход которого соединен со второй обмоткой электромагн ита.

471589

&ига

Составитель О. Чайковский

Техред Т. Миронова

Корректор И. Симкина

Редактор Т. Иванова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1089/1593 Изд. № 799 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5