Магнитоэлектронный преобразователь напряжения

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130680 (21) 2942853/24-07 ($1) М. Ктт. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

6 05 Р 3/06

1 осулирстоеи»»ый комитет

СССР ио зе»ом изобретеиий и о»крытий

Опубликовано 2302.82. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 230?,82 ($3) УДК 621. 316..722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

В.Г.Гусев уфимский авиационный институт им. Орджоник»хцзе

» (71) Заявитель (54) 11АГ11ИТОЭЛ1»1 ТРОНННЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике и измерительной технике при создании источников напряжения с малым внутренним сопротивлением.

Известен трансформаторный преобразователь напряжения, состоящий из ферромагнитного сердечкнйка и двух или нескольких обмоток. В них к одной обмотке подключается источник сигнала, а вторичные обмотки нагружаются на сопротивления нагрузки (1J.

Недостатком такого преобразователя является низкая точность преобразования при работе на малые сопротивления нагрузки, что во многом обусловлено наличием активного сопротивления и индуктинности рассеивания у обмотки, к которой подключена нагрузка.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее усилитель и трансформатор, имеющий выходную основную н дополнительную обмотки, н

» oTopot1 в::од»»пя обмотка подключена к вход»1»»т» кле»»»»ам, а. г снонна я и лот;.,лнительная об»»от ни имеют с>ли»»а»»он >е ч»»ст»о в»»т».он, причт и о:нов» ая обмотка подключена к выходу усилителя и выходной клемме (2 ).

Недостатком данного устройства являются узкий частотный диапазон и трудности обеспечения устойчивости преобразователя.

Цель изобретения — расщирение частотного диапазона и улучщение устойчивости. укаэанная цель достигается тем, что в преобразователе вывод основной обмотки, подключенный к выходной клемме, соединен с одноименным выводом дополнительной обмотки, а второй вывод дополнительной обмотки подключен к неинвертирующему входу усилителя, инвертирующий вход которого соединен с его ны:»одом.

На чертеже представлена принципиальная схема магнитоэлектронного преобразователя.

Преобразователь состоит из трансформатора со входной обмоткой 1 и основной обмоткой 2, к которой подключается сопротивление нагрузки и дополнительной обмотки 3, кол»1 тес»тво витков которой точно ранно колино» тву витков основной обмотки. Од»»о»»м» ив ные выводы основной 2 н доло л»»»»т» ль— ной 3 обмоток соед»»не»»»» . » лу <-.об

907533 и подключены к сопротивлению нагрузки, второй вывод которого соединен с обцей шиной. Второй вывод основной обмотки 2 подключен к выходу усилителя, который соединен с его инвертирующиг1 входом. Второй вывод дополнительной обмотки подключен к ,неинвертирующему входу усилителя.

При отсутствии сопротивления нагрузки дифференциальное напряжение между входами усилителя равно нулю.

Соответственно равно нулю его выходное напряжение, и напряжение и на выходных клеммах преобразователя равгго ЭДС основной обмотки 2. При подключении сопротивления нагрузки 15 ток, протекающий в цепи основной обмотки 2, создает на ее активном сопротивлении и индуктивности рассеивания падение напряжения. Напряжение на выводах обмотки 2 уменьшит- 20 ся. В то же время на выводах дополнительной обмотки 3, нагруженной на высокое входное сопротивление усилителя, напряжение равно ее ЭДС.

Так как количество витков основной и дополнительной обмотки равны, то равны и ЭДС этих обмоток. Вследствие этого напряжение, появляющееся между входами усилителя, равно падению напряжения на активном сопротивлении обгютки 2 и сопротивлении ее индуктивности рассеивания.

Усилитель имеет единичный коэффициент усиления, что обусловлено наличием стопроцентной обратной связи.

Поэтому выходное напряжение его равно входноглу и равно падению напряжения на активном сопротивлении обмотки 2 и сопротивлении ее индуктивности рассеивания. Выходное напряжение усилителя суммируется с напряжением на выводах обмотки 2, увеличивая напряжение на сопротивлении нагрузки на ту величину, которая падает на внутреннем сопротивлении основной обмотки. Поэтому при любом 45 активном сопротивлении обмотки и сопротивлении индуктивности рассеивания и любой величине сопротивления нагрузки падения напря>кения на нем равно ЭДС основной обмотки. Тем са- 5П мым устраняется влияние на результаты преобразования активного сопротивления обмотки и сопротивления индуктивности рассеивания.

Преимущество предлагаемого технического решения по сравнению с известным заключается в тогл, что оно исключает:вопросы обеспечения устойчивости. Это обусловлено тем, что усилитель имеет единичный коэфЬО фициент усиления и не входит в петлю обратной связи. Поэтому если сам усилитель устойчив, то при этом и преобразователь напряжения устойчив.

Кроме того, по сравнению с известнгм устройством, существенно расширяется частотный диапазон. Это обусловлено тем, что в предлагаемом устройстве эффективность компенсации активного и индуктивного сопротивления обмотки в диапазоне рабочих частот определяется только амплитудно-частотной характеристикой усилителя.

У суцествуюцих операционных усилителей при единичном коэффициенте усиления амплитудно-частотная характеристика не выходит за пределы значений, необхсдигых для обеспечения необходимой точности преобразования в диапазоне частот порядка нескольких сотен кГц.

Существенно облегчается и построй ка преобразователя, так как изменение параметров трансформатора при его изготовлении не приводит к потере устойчивости и не ухудшает параметры преобразования. Это упрощает технологический процесс и снижает стоимость изготовления трансформатора.

Формула изобретения

1лагнитоэлектронный преобразователь напряжения, содержащий усилитель и трансформатор, имеюций выходную основную и дополнительную гобмотки., в котором входная обмотка подключена к входным клеммагл, а основная и дополнительная обмотки имеют одинаковое число витков, причем основная обмотка подключена к выходу усилителя и выходной клемме, отличающийсятегл,что с целью расширения частотного диапазона и улучшения устойчивости, вывод основной обмотки, подключенный к выходной клемме, соединен с одноименным выводом дополнительной обмотки, а второй вывод дополнительной обмотки подключен к неинвертирующему входу усилителя, инвертирующий вход которого соединен с его выходом.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Трансформаторные измерительные мосты. Под ред. К.Б.Карандеева.

N., "Энергия", 1970.

2. Гусев В.Г. Трансформаторные цепи в измерительной технике.

"Измерительная техника". 1975, гг 1.

907533

Составитель С.Чернышева

Редактор Q.Данко Техред М.Тепер Корректор М ШЬроши

Закаэ 590/57 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,