Усилитель-преобразователь

 

Союз Советских

Социвпистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>773910 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 02. 79 (21) 2733327/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень Но 39

Дата опубликования описания 2 3 . .10. 80

<я)м. к,.

Н 03 Р 9/00

Государственный комитет

СССР

IIo делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621. 328..525 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. C. Андрейченко и О. П. Дьяков (71) Звявитель (54 } УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Укаэанная цель достигается тем, что усилитель-преобразователь снабжен интегрирующим магнитным элементом с двумя входными и одной выходной обмотками и тремя ключами, причем одна входная обмотка интегрирующего .магнитного элемента соединена с выходом транзисторного усилителя через первый ключ, вход которого соединен с выходом импульсного генератора, дополнительной обмоткой магнитного усилителя и входом инвертора, выход которого подключен к входу второго ключа, включенного между второй обмоткой интегрирующего магнитного элемента и источником опорного сигнала, соединенного с одной из рабочих обмоток магнитного усилителя, а выходная обмотка интегрирующего магнитного элемента соединена со входом формирователя импульсов через третий ключ, вход которого связан со входом инвертора.

На чертеже представлена схема усилителя °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является усилитель-преобразователь, содержащий магнитный усилитель с рабочими, управляющей и дополнительными обмотками, транзисторный усили- 15 тель, импульсный генератор, источник опорного сигнала, инвертор и формирователь импульсов, к выходу которого подклюЧен согласующий усилитель 12) . 20

Недостатком усилителя-преобразователя является погрешность при усилении нелинейных сигналов, снимаемых, например с датчиков, выполненных на фоторезисторах, терморезисторах и 2> т.д., в силу того, что его крутизна постоянна для всего диапазона изменения входных сигналов.

Цель изобретения - повьааение точ.ности. 30

Изобретение относится к автоматическому регулированию и измерительной технике °

Известен усилитель-преобразователь, содержащий магнитный усилитель и импульсный генератор 111 .

Недостаток устройства - низкая чувствительность.

Усилитель содержит последователь- но соединенные магнитный усилитель

1 и транзисторный усилитель 2, импульсный генератор 3, выходная об773910 мотка которого соединена с входом инвертора 4, дополнительной обмоткой магнитного усилителя 1, интегрирующий магнитный элемечт 5, к выходу которого подключены последовательно соединенные формирователь 6 импульсов и согласующий усилитель 7 через ключ 8, источник 9 опорного сигнала, ключи 10 и 11, установленные на входах магнитного интегрирующего элемента.

Устройство работает следующим образом.

На вход усилителя подается сигнал

)0

t5

35

50

55 ьВ = — — л

O/S

Поскольку индукция меняется от

В до +В тол В=2В одадоа анель но а а =

28 -vu-g

С

Поскольку О, = К, то получаем линейную зависимость At от измеряемого параметра h+ = 2В w БР-+-, 60

Π— А +

F гце U „ - выходной сигнал;

А,С вЂ” постоянные;

Р - измеряемый параметр.

Подобный сигнал получается на выходе измерительных схем систем автоматического управления при .использовании датчиков с существенно нелинейной характеристикой, например фоторезисторов — при измерении освещенности, терморезисторов — при измерении температуры и др.

Входной сИгнал О „ после магнитного усилителя 1 усиливается транзисторным усилителем 2.

На дополнительный вход магнитного усилителя 1 от источника 9 опорного сигнала поступает сигнал, пропорциональный постоянной составляющей A. При этом из входного сигнала

0 вычитается постоянная составляющая A.

Положительным импульсом с импульсного генератора 3 открывается ключ

I1 и на одну входную обмотку интегрирующего магнитного элемента 5 подается напряжение с выхода транзисторного усилителя 2

F где К вЂ” коэффициент усиления магнитного и транзисторного усилителей.

Исходное состояние сердечника интегрирующего магнитного элемента 5

-В . Сигнал 0 перемагничи 5 l вает сердечник,интегрирующего магнитного элемента 5 до состояния +В

При этом 0„= w

Яя или d.8 = — .dt

Од где Qv — количество витков в обмотке1

S — - сечение сердечника.

Переходя к конечным приращениям, получаем

Прй перемагничивании сердечника со вторичной обмоткой интегрирующего магнитного элемента на формирователь

6 импульсов через открытый ключ 8 подается импульс длительностью л .

Ключ 8 открывается положительным импульсом импульсного генератора 3.

Отрицательными импульсами импульсного генератора 3 через инвертор 4 открывается ключ 10 и на вторую входную обмотку интегрирующего магнитного элемента 5 поступает сигнал от источника,9 опорного сигнала, которым сердечник возвращается в исходное состояние.

Таким образом, производится усиление и линеариэация нелинейных входных сигналов.

Импульсы длительностью at, пройдя формирователь б импульсов, усиливаются согласующим усилителем 7.

Использование магнитно-транзисторного усилителя-преобразователя позволяет повысить точность измерения нелинейных входных сигналов, получаемых с датчиков, имеющих нелинейную характеристику (фоторезисторы, терморезисторы и др.), также благодаря линеаризации значительно упростить согласование датчиков нелинейных сигналов с аппаратурой обработки информации.

Эсрмула изобретения

Усилитель-преобразователь, содержащий магнитный усилитель с рабочими, управляющей и дополнительными об мотками, транзисторный усилитель, импульсный генератор, источник опорного сигнала, инвертор и формирователь импульсов, к выходу которого подключен согласующий усилитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен интегрирующим магнитным элементом с двумя входными и одной выходной обмотками и тремя ключами, причем одна входная обмотка интегрирующего магнитного элемента соединена с выходом транзисторного усилителя через первый .ключ, вход которого соединен с выходом импульсного генератора, дополнительной обмоткой магнитного усилителя и входом инвертора, выход которого подключен к входу второго ключа, включенного между второй обмоткой интегрирующего магнитного элемента и источником опорного сигнала, соединенного с одной из рабочих обмоток магнитного усилителя, а выходная обмотка интегрирующего магнитного элемента соединена со входом формирователя импульсов через третий ключ, вход которого связан со входом инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 198359, кл. НОЗГ 3/04, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

М 307492, кл. НОЗР 9/00, 1969.

773910

Составитель Е. Калинкин

Техред А.Ач Корректор Н. Григорук

Редактор М. Ликович

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7531/79 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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