Пассивный интегратор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования аналоговых величин, в частности для измерений магнитного потока в трансформаторах, реакторах пуетм интегрирования напряжения. Цель изобретения - повышение линейности пассивного интегратора и увеличение времени интегрирования. Пассивный интегратор содержит повышающий трансформатор 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей RC-цепи, ограничивающий резистор 4, корректирующий конденсатор 5, ограничивающий резистор 6, корректирующую индуктивность 7, накапливающий конденсатор 8. На конденсаторе 8 получается суммарный сигнал, обусловленный действием всех элементов и соответствующий идеальному интегрированию в пределах времени интегрирования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„,, 1580402 (5g) 5 С 06 С 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436173/24-24 (22) 03.06.88 (46) 23.07.90. Бкл. В 27 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.С.Субачев (53) 681.335 (088.8) (56) Кори Г., Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычис лительные машины. M.: Мир, 1967, с.31.

Смолов В.Б. Аналоговые вычислительные машины. М.: Высшая школа, 1972, с. 164. (54) ПАССИВНЬЙ ИНТЕГРАТОР (57) Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и предназначено для преобразования аналого2 вых величин, в частности для измерений магнитного потока в трансформаторах, реакторах путем интегрирования напряжения. Цель изобретения — повышение линейности пассивного интегратора и увеличение времени интегрирования.

Пассивный интегратор содержит повышающий трансформатор 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей RC-цепи, ограничивающий резистор 4, корректирующий конденсатор 5, ограничивающий резистор 6, корректирующую индуктивность 7, накапливающий конденсатор 8.

На конденсат. ре 8 получается суммарный сигнал, обусловленный действием всех элементов и соответствующий идеальному интегрированию в пределах времени интегрирования. 2 ил.

1580402

Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и предназначено для преобразования аналоговых величин, в частности для измерений магнитного потока в трансформаторах, 5 реакторах путем интегрирования напряжения, а также для интегрирования напряжения.в условиях воздействия

Сильных внешних электромагнитных полей, например, в распределительных устройствах высокого и сверхвысокого йапряжения.

Цель изобретения — повышение линейности интегратора и увеличение времени интегрирования.

На фиг.1 представлена схема пас ивного интегратора; на фиг.2 — графики, поясняющие работу интегратора.

Пассивный интегратор (см. фиг.1,1 >

coäåðæèò повышающий трансформатор 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей RC-цепи, ограничивающий резистор 4, корректирующий конденсатор 5, ограничивающий резистор 6, корректирующую индуктивность 7, накапливающий конденсатор 8.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:

9 — прямоугольный импульс П х, по- 3р ступающий с датчика интегрируемого напряжения на вход трансформатора;

10 — трансформированный импульс U

1 1 — напряжение Ug на конденсаторе ,.35

8 при отсутствии элементов

4-6;

12 - U при отсутствии элементов

6 и 7;

13 - U fI при отсутствии элементов 40

4,5и7;

14 — Ug как выходное напряжение пассивного интегратора.

Работу интегратора анализируем для случая включения его на постоянное напряжение, т.е, воздействия прямоугольного импульса неограниченной длины, поскольку известно, что правильное интегрирование прямоугольного импульса гарантирует правильное интегрирование напряжения любой формы, так как любую кривую можно предста-. вить в виде суммы достаточно большого количества прямоугольных импульсов.

Принцип действия интегратора заключается в том, что на конденсаторе 8

8 55 получаем суммарный сигнал 14,обусловленный действием всех элементов и соответствующий идеальному интегрированию B пределах времени интегрирования Т. Характер кривых напряжения получаемых при раздельном действии ветвей, свидетельствует о возможности получения такого сигнала. ЕстественНо что UggggHe является простой суммой сигналов, изображенных кривыми

11-13, поскольку при наличии всех элементов каждая ветвь влияет на остальные, и ток в ней отличается от тока при их отсутствии. Следовательно, и составляющая Ug за счет данной ветви будет иная, чем при их отсутствии, но ace же кривые дают качественное представление о роли каждой ветви в формировании П„ц„. Так, цепочка элементов 4 и 5 определяет в основном форму начальной части кривой, увеличивая ее производную по времени; резистор 6 и индуктивность S в сочетании с цепочкой элементов 2 и 3 определяют соответственно форму средней и конечной части кривой U<

Зоны действия цепочек взаимно перекрываются. Эффективность их действия определяется параметрами их элементов. Увеличение постоянной времени

RC сдвигает зону действия цепочки к концу. Уменьшение сопротивлений резисторов увеличивает уровень сигнала соответствующих участков на выходе как и увеличение емкости конденсатора

5, а увеличение емкости конденсатора

3 уменьшает сигнал начальной части и делает характеристику более пологой. Схема позволяет получить соотноU вих шение †-- = 1 для.. момента времени

U)

Т, когда кончается правильное интегрирование. Для простой RC-цепочки, как было сказано это отношение сос2 тавляет примерно О, 1, т,е. данная схема даже без трансформатора увеличивает это отношение на порядок. При включении ее через трансформатор с коэффициентом трансформации К это соотношение увеличивается еще в К

Uвцх U sex раэ и составляет — --=К вЂ” — -=K. СоотПвх ветственно, время интегрирования можно увеличить в 10 К раз при сохранении того же наклона характеристики, выбрав соответствующие параметры схемы, Трансформатор и индуктивность выполняются на сердечниках из материала, обладающего стабильной магнитной проницаемостью при высоких частотах.

1580402

Формула изобретения, Пассивный интегратор, содержащий интегрирующую RC-цепь, о т л и ч a— ю шийся тем, что, с целью повышения линейности интегратора и увелиФиг 2

Составитель С.Белан

Редактор В.Данко Техред М.Ходанич . Корректор C,В1евкун

Заказ 2015 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 например из феррита, и должны быть так рассчитаны, чтобы в течение всего времени интегрирования прямоугольного импульса их сердечник не насыщал5 ся. Если время интегрирования велико и это условие выполнить нельзя, то берутся несколько трансформаторов, первичные и вторичные обмотки которых соединяются последовательно, и несколько последовательно соединенных индуктивностей. Это уменьшает индукцию и в соответствующее число раз увеличивает время интегрирования.

Если применяется один трансформатор, то он может быть выполнен по автотрансформаторной схеме.

Изобретение может найти широкое применение в автоматике и различных исследованиях. Отсутствие электрони- 20 ки делает его более надежным, чем активные интеграторы, особенно в условиях воздействия перенапряжений и электромагнитных полей.

Возрастает линейность интеграто- 25 ра, например, при исследовании магнитных характеристик трансформаторов, реакторов, что позволяет корректировать их конструкцию в сторону большей надежности и экономичности. 30 чения времени интегрирования, в него введены корректирующий конденсатор, ограничивающий резистор, корректирующая индуктивность, шунтирукиций резистор, накапливающий конденсатор и повышающий трансформатор, первичная обмотка которого является входом пассивного интегратора, между выводами вторичной обмотки повышающего трансформатора включены интегрирующая RC- . цепь и последовательно соединенные ограничивающий резистор, корректирую щий конденсатор и накапливающий конденсатор, обкладки которого являются выходными клеммами пассивного интегратора, а между обппим выводом резистора и конденсатора интегрирующей RC-цепи и общим выводом корректирующего и накапливающего конденсаторов включены соединенные параллельно шунтирующий резистор и корректирующая индуктивность °