Измерительный преобразователь постоянного тока

Авторы патента:

G01R19/18 - путем преобразования постоянного тока в переменный, например с помощью прерывателей

О П И С А Н И Е 254647

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Содивлистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.11.1968 (Л" 1221223/18-10) Кл. 21е, 27(02 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 12.I II.1970

Комитет по делам изобретений и открытий пои Совете Министров

СССР

МПК б 01г

УДК 621.314.58

ЦСК(:|-e3urЯ

Авторы изобретения

Болотин М. Г. Цикервтан ф

Госуда

Заявитель рственныи научно-исследовательскии институт теплоэнергетического приборостроения

ИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Й ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к технике электрических измерений.

Изве тны преобразователи постоянного тока с гальванически развязанными входными и выходными цепями, содержащие усилитель переменного тока (УПТ) с преобразованием сигнала в переменное напряжение и гальванической развязкой каскадов в прямом канале усиления, охваченный цепью отрицательной обратной связи (ООС), включающей в себя трансформатор, детектор и фильтр несущей частоты.

Недостатком таких преобразователей являются весьма высокие требования, предъявляемые к параметрам элементов цепи ООС и их стабильности, а также ограниченность дальности передачи сигнала, обусловленная потерями в линиях связи.

Для повышения точности при снижении требований к характеристикам элементов и получения выходного сигнала в виде широтно-модулированных радиоим пульсов, которые могут быть переданы на значительное расстояние без искажений, предлагаемое устройство снабжено цепью знакопеременной обратной связи в виде последовательного RC-звена, соединяющего выход фильтра несущей частоты с одноименным по полярности входом модулятора, имеющего два входа, и фильтром частоты релаксации, вход которого подключен к выходу детектора параллельно фильтру несущей частоты, а выход соединен с противоположныхт ПО полярности Входом модулятора.

На чертеже показна принципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Входное напряжение U,„ïîäàåòñÿ на варикапный модулятор (Дт, Дз, Ст, С ) через сопротивления Я„ Яз, Яз, R< и, изменяя емкости р вЂ” n-переходов Дт и Д2, разбалансирует мост. Питание моста осуществляется через емкости Сз и С4 от обмотки I трансфор15 матора Тр, (режим автогенерации на высокой частоте, являющейся несущей). Переменное напряжение с выхода модулятора усиливает триод Т,.

Усиленньш сигнал с обмотки Пт трансфор20 матора Тр, поступает на вход детектора на триоде Т.. Напряжение на коллекторной нагрузке R;-, сглаживается емкостью Сз.-. Сигнал с коллектора триода Т2 через последовательную цепочку R6 вЂ” с, и резистор R,. поступает

2s на второй вход модулятора. Сигнал U„. указанной на чертеже полярности прикладывается ко входу моста, возникает ток в коллекторе триода Т, и минусовой потенциал на

R;.„ â результате чего течет ток по цепи

30 Rg вЂ” Сс вЂ” P, 254647 вЂ” 1г; 1

z в

Подписное

Тираж 480

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 463/16

Падение напряжения на Яа прикладывается к мосту в той >ке полярности, что и U,, Происходит лавинообразный процесс и напряжение íà R.- скачком достигает величины напряжения питания Е„триод Т2 полностью открыт. С этого момента начинает заряжаться конденсатор С,. В период заряда Са на мост действует сигнал, равный сумме .входного напряжения (U») и напряжения, падающего на резисторе R при прохождении по нему зарядного тока (Ug,), причем второе слагаемое убывает по экспоненте. Усилитель остается в состоянии насыщения до тех пор, пока (U,„+ И,) К) Е„где КвЂ” коэффициент передачи разомкнутого усилителя. Когда уменьшение Ug, привевет к тому, что коэффициент усиления станет больше единицы, снова произойдет лавинообразный процесс и напряжение íà R скачком упадет до нуля, триод Т2 полностью закроется.

С этого момента конденсатор С, начинает разряжаться и разрядный ток создает íà R» падение напряжения Ug,. обратной полярности, что поддерживает усилитель в «запертом» состоянии. Разряд -.длится до тех пор, пока U,, Ug, (О, затем процесс повторяется. Таким образом, положительная ооратная связь по цепи Св вЂ” Яв вызывает в системе низкочастотные релаксацнонные колебания. При стабилизированном напряжении питания Ег постоянное напряжение на выходе фильтра R-„С7 пропорционально коэффициенту заполнения импульсов. Для получения линейной зависимости между U„è коэффициентом заполнения напряжение с фильтра заводится на вход моста (точка «плюс» между Д1 и Дз) в качестве сигнала отрицательной обратной связи.

Работа детектора Т, и т. д. аналогична работе детектора Т>. На вторичных обмотках

11а, 11,.... П,+г, идентичных обмотке 11ь возникают высокочастотные колебания с низ4 кочастотной огибающей прямоуголbной формы, Дегекторы Т, и т. д. выделяют прямоугольные импульсы, коэффициент заполнения которых также строго пропорционален U„.

С фильтра R>, С„снимается постоянное наиря кение, пропорциональное коэффициенту заполнения.

Таким образом, данное устройство обладает «и» гальванически развязанными выход10 ными цепями.

Следует отметить, что выходным сигналом преобразователя могут служить: а) широтномодулированные радиоимпульсы с коэффициентом заполнения, пропорциональным

Т6 U„„снимаемые со вторичных обмоток, II, II2, ... 11„трансформатора Тр, (U,„,„, ); б) прямоугольные видеоимпульсы, снимаемые с выхода фильтра несущей частоты на сопротивлении Ьа (живых, )>

20 в) сигнал постоянного напряжения, снимаемый с выхода фильтров частоты релаксации (U„„„, ).

Предмет изобретения

25 Измерительный преобразователь постоянного тока, содержащий модулятор, усилитель переменного тока, разделительный трансформатор с детектором и фильтром несущей частоты в выходной цепи и,цепь отрицательной р0 обратной связи, отличагогггийгс.г тем, что, с целью повышения точности и получения выходного сигнала в виде широтно-модулированных импульсов, он снабжен цепью знакопеременной обратной связи в виде последоваЗ5 тельного RC-звена, соединяющего выход фильтра несущей частоты с одноименным по полярности входом модулятора, и фильтром частоты релаксации, вход которого подключен к выходу детектора параллельно фильтру

40 несущей частоты, а выход соединен с противоположным по полярности входом модулятора.