Преобразователь постоянного токав код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик и 834895 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено l3.08.74 (21) 2051753./3.8 2) с присоединением заявки № (231 П рноритет (51)М. KA:

ПВударстеенный квинтет

СССР ао делам нэебретеннй н етнрытнй

Н 03 К l3/l7 (53) УДК681.. .325(088.8) Опубликовано30.05.8 1. Бюллетень ¹20

Дата опубликования описаний 03.06.81

1

М. П. Васильев, В. Г. Ивкин и И. В. Мозин

Р

t (72) Авторы изобретения б

Я (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В КОД

Изобретение относится к электроизме ритепьной технике и может быть использовано для измерения постоянных токов.

Известен преобразователь постоянного тока во временной интервал, содержаший блокинг-генератор, управляющий триггер

S и генератор пилообразного тока, причем сердечник трансформатора блокинг-генератора выполнен в виде тороида из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и снабжен дополнительной обмоткой, соединенной с генератором пилообразного тока, а -,шина рабочего тока проМдит внутри сердечника М.

Недостатком известного устройства является невысокая точность работы и необходимость введения в состав устройт ства дополнительной аппаратуры по npe,t образованию временного интервала в код для преобразования тока в код, что значительно усложняет устройство.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобра- зователь постоянного тока в код, содер2 жащий магнито- тодуляционный датчик из двух пронизанных токоведущих шиной кольцевык сердечников, прошитых согласно обмотками возбуждения, соединенными последовательно между собой, а началом одной и концом другой - с первым и вто» рым выходами генератора возбуткдения, и обшими для двух сердечников обмоткой компенсации, соединенной с выходами генератора пилообразного тока, и сигнальной обмоткой, соединенной со входами избирательного усилителя, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора возбуждения, первый выход через индикатор нуля второй гармоники — с нулевым входом триггера управления, а второй выход» с первым входом компаратора, второй ахоп которого соединен с шиной напряжения смтвцения, а выход - с первым входом генератора пилообразного тока и с первым входом блока преобразования временного интервала в код, выход которого

3 8 348 соединен с выходной шиной устройства, а второй вход — с- вторым входом генератора пилообразного тока и единичным выходом управляющего триггера, единичный вход которого соединен с шиной запуска устройства Г2„(.

Недостатком устройства является недостаточно высокая точность работы вследствие большой погрешности от нестабильности отношения скоростей на- 10 растания токов компенсации на этапах работы устройства.

Цель изобретения — повышение точности работы преобразователя постоянного тока в код. 15

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь введен индикатор нуля тока, входы которого соединены соответственно с концом обмотки компенсации и вторым выходом генератора пилообразного 20 тока, а выход — с нулевым входом триггера управления и с первым входом блока преобразования временного интервала . в код, второй вход которого соединен с выходом индикатора нуля второй гармони- 25 ки и дополнительным входом генератора пилообразного тока.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая принцип его действия. 30

Устройство содержит магнито-модуляционный датчик 1 из двух пронизанных токоведущей шиной 2 кольцевых сердечников 3, имеющих две обмотки 4 возбуждения, сигнальную обмотку 5 и обмотку 6 компенсации. Обмотки 4 возбуждения соеб динены .последовательно между собой, причем начало одной из них и конец другой подключены соответственно к перво- 4, му и второму выходам генератор4 7 возбуждения. Сигнальная обмотка 5 через избирательный усилитель 8 соединена с первым входом фазового детектора 9, второй вход которого соединен с третьим 45 выходом генератора 7 возбуждения, первый выход через индикатор l0 нуля второй гармоники - с дополнительным, входом генератора 1 1 пилообразного тока и вторым входом блока 1 2 преобразования времен0 ного интервала в код, а второй выход — с первым входом компаратора 13, второй вход которого соединен с шиной l4 напряжения смещения, а выход — с первым входом генератора 11 пилообразного то55 ка. Второй вход генератора ll соединен с единичным выходом триггера 15 управления, единичный вход которого соединен с шиной l6 запуска устройства, а нуле-

95 4 вой.вход — с выходом индикатора 17 нуля тока и первым входом блока 12, выход которого соединен с выходной шиной

18 устройства. Иходы индикатора l7 нуля тока соединены соответственно с концом обмотки 6 компенсации и вторым выходом генератора 1 1, второй вход которого соединен с началом обмотки 6 компенсации.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый ток, протекающий по шине 2, создает постоянное магнитное поле Н,, насышаюшее материал сердечника 3. В это время напряжение второй гармоники на выходе магнито- модуля- ционного датчика l (на выходе сигнальной обмотки 5) отсутствует. В момент времени tg (фиг.2) на шину l6 запуска устройства поступает напряжение 0 л устанавливающее триггер 15 управления в единичное состояние. Триггер 15 срабатывает и по второму входу запускает генератор 1 1 пилообразного тока.

Пилообразный ток в сердечниках 3 магнито-модуляционного датчика 1 создает компенсирующее нарастающее во времени магнитноеполеН„..В момент времени t4 (фиг.2), когда Н„начинает приближаться к Н, но /H (/Ho/, на выходе сигнальной обмотки 5 появляется напряжение второй гармоники, преобразуемое избирательным усилителем 8 и фазовым детектором 9. Напряжение на втором выходе фазового детектора 9, достигнув величины U, которое устанавливается перед началом работы на втором входе компаратора l.3 .по шине напряжения смещения, вызывает срабатывание компаратора 13, который переключает режим работы генератора 1 1, уменьшая нараста-. ние тока компенсации. В момент времени 1 напряжение на выходе фазового детектора уменьшается до нуля. В этот момент срабатывает индикатор l0 нуля второй гармоники и переключает генератор 3.1 пилообразного тока в режим формирования линейно-спадающего тока и включает в работу блок 12 преобразования временного интервала в код. В момент времени 6 (фиг.2), когда ток в обмотке компенсации 6 достигнет нуля, срабатывает индикатор l7 нуля тока и прекращает работу блока 12. Одновременно выключается триггер 15 управления, который переводит генератор l l пилообразного тока в исходное состояние. На этом цикл работы преобразователя окончен. Значение кода из блока 12 пре35

5 8 образования временного интервала в код, работающего в интервале времени от k> до 4 на выход устройства для каждого цикла работы поступает по шине 18.

Таким образом, в предлагаемом устройстве .интервал времени, в дальнейшем преобразуемый в цифровой код, формируется не при нарастании компенсирующего тока, а при его спаде от момента равенства сравниваемых магнитных полей до момента, когда уменьшающийся по линейному закону тоК компенсации достигает нулевого значения, что устраняет наличие двух масштабов преобразования, а следовательно, и погрешности от нестабильности отношения скоростей нарастания тока компенсации на всех этапах цикла работы.

Формула. изобретения

Преобразователь постоянного тока в код, содержащий магнито-модуляционный датчик из двух пронизанных токоведущей шиной кольцевых сердечников, прошитых согласно обмотками возбуждения, соединенными последовательно между собой, а началом одной и концом другой - с первым и вторым выходами генератора возбуждения, и общими для сердечников обмоткой компенсации, начало которой соединено с первым выходом генератора пилообразного тока, и сигнальной обмоткой, соединенной со входами избирательного усилителя, выход которого соединен с первым входом фазового де34895 4 тектора, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора возбуждения, первый выход — со входом индикатора нуля второй гармоники, а второй выход — с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход — с первым входом генератора пилообразного тока, второй вход которого соединен с

1О единичным .выходом триггера управления, единичный вход которого соединен с шиной запуска устройства, и блок преобразования временного интервала в код, выход которого соединен с выходной

15 шиной устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен индикатор нуля тока, входы которого соединены соответственно с концом обмотки

20 компенсации и вторым выходом генератора пилообразного тока, а выход - с нулевым входом триггера управления и с первым входом -блока преобразования временного интервала в код, второй

25 вход которого соединен с выходом индикатора нуля второй гармон пи и дополнительным входом генератора пилоц,образного тока.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4.. Авторское свидетельство СССР

% 2753. 13, кл. Н 03 К 5/13, 1970.

2. Авторское свтдетельство СССР

hb 452923., кл. Н 03 К i3/3.7, l972 (прототип) .