Преобразователь параметров трансформаторных датчиков в период электрических колебаний Советский патент 1983 года по МПК G01R27/02 

, Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для измерения параметров трансфор маторных и индуктивных датчиков в процессе их изготовления и „эксллуатации. Известен преобразователь взаимной индуктивности в период следования импульсов, содержащий преобразователь напряжения в пилообразный ток, выход которого подсоединен- через первичную обмотку трансформаторного датчика и опорный элемент RQ к земля ной шине, а вторичная обмотка подклю чена квходу сравнивающего устройства и в общую точку соединения первич ной обмо.тки и 0п орного элемента.Вы-. ход сравнивающего устройства подклю чен к входу преобразователя напряжения в пилообразный . Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в невозможности измерения индуктивности и активного сопротивления пер вичной и вторичной обмоток трансфор маторного . Известен также преобразователь п раметров R, -L, и С цепей в пе риод электрических колебаний/ содер жащий последовательно соединенные сумматор, блок сравнения, интегратор, нуль-орган ( усилитель-ограни читель } и усилитель постоянного тока, на входе и в .отрицательную обратну о связь которого включены соответственно опорный элемент и .ис.сле дуемая цепь, вторые входы усил теля постоянного - тока и нуль-органа подключены к корпусу, второй вход сумматора соединен с выходом интегратора, второй вход блока сравне-. ния соединен через делитель напряжения сО своим выходом(2}. . ; Недостатком указанного преобразо вателя являются ограниченные функциональные возмолсности, заключающие ся в невозможности преобразования параметров трансформаторов и транс. форматорных датчиков в период Гёнерируемых колебаний. ; По основному авт.св. № 838610- из , вестен:преобразователь параметров трансформаторных датчиков в период электрических колебаний, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, интегратор, вход ко орого подключен к выходу блока сравнения, нуль-Орган, преобразователь напряжения в пнJftJoбpaзный ток, ipaH форматорный датчик, выходом подклзо. ченный к первому входу переключател .и дифференциатор 3. Недостатками данного устрЬйства являются наличие погрешности преобразования индуктивности, обуслов-ленной влиянием активного сопротивления при невыполнении условия точного сдвига на Т/4 импульсов блока сравнения относительно импульсов с нуль-органа из-за наличия у нуль-органа зоны нечувствительности и разных наклонов пилообразного напряжения интегратора в примыкающих полупериодах,, а .также ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в невозможности преобразования постоянной времени обмоток датчика ( 4 в частотный I сигнал. . Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей преобразователя параметров трансформаторных датчиков в частотные сигналы. Поставленная цель достигается там, что в преобразователь, содержащий сумматор, диффернциатор, переключатель, блок сравнения и интегратор, вход которого подключен к выходу блока сравнения, выход трансформаторного датчика подключен к первому входу переключателя, а клемма соединения, первичной и вторичной обмоток датчика подключена к корпусу, введены второй переключатель, два управляемых делителя напряжения и преобразователь напряжения в ток, причем второй вход первого переключателя подключен к выходу блока сравнения и к входу первого управляемого делителя напряже- . ния, выход которого подключен к третьему входу первого, переключателя и. к первому входу сумматора, первый вход второго переключателя подключен Л второму входу сумматора и к выходу второго управляемого делителя напряжения, вход которого подключен к второму входу второго переключателя, к выходу интегратора и к входу П ре6браз свате ля напряжения в ток, подключенного к входу трансформаторного датчика и третьему входу сумматора, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого делителя напряжения и к входу дифференциатора, подключенного к управляющему входу второго управляемого делителя напряжения,, а выходы обоих переключателей подключены к соответствующим входам блока сравнения. I . На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 сравнения, два переключателя 2 и. 3, два управляемых делителя 4 и б напряжения, интегратор 5, преобразователь 7 напряжения в ток, трансформаторный Датчик 8, сумматор 9 и дифференциатор 10. Устройство работает следующим образом. В установившемся режиме работы на выходе блока 1 сравнения действует напряжение прямоугольной формы с амплитудой V-I , постьшающёё на вход интегратора 5, напряжение которого запишется в виде где Т -J постойная времени интеграт ра. Это напряжение подается на вход преобразователя 7 напряжения в ток/ на выходе которого ток определяется выражением. . ,V2V. где К - коэффициент преобразования напряжения в Ток. При этом с первичной обмот1$и.тра форматорного датчика 8 снимается На лряжение, определяемое следующим об разом x V IT TTxU rVПри протекании тока J по первич ной обмотке во вторичной обмотке трансформаторного датчика 8 наводит ся ЭДС взаимной индукции прямоуголь ной формы, пропорциональная Mj и производной от тока э , т.е. Кроме того, напряжение с выхода интегратора подается на вход управляемого делителя 4 напряжения с изменяющимся коэффициентом передачи

т.е.

VV,

(S)

а напряжение с выхода блока 1 сравнения - на вход управляемого .делителя б напряжения с изменяющимся

коэффициентом передачи

т.е

(6)

,ti, .

bio Напряжения с выхода делителей 4 и подаются на входы сумматора 9, где вычитаются из сигнала с первичной обмотки трансформаторного датчика, в результате чего на выходе суммато ра 9 появится напряжение v,t7-- i 6-v 4-( Т Ц К Это напряжение воздействует на коэф фициент передачи управляемого делителя 4 напряжения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить условиеКроме того, напряжение Ug подается на дифференциатор 10, где дифференцируется, при этом i (). (9) где Тд - постоянная времени дифференциатора. Это напряжение возили

(14)

Если переключатель 2 в положении-111, а переключатель 3 в положении П, из равенства напряжений (11 и(1)

получаем действует на коэффициент передачи г(, управляемого делителя б напряжения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить условие равенства нуля пилообразной состгшляющей напряжения Ug , т.е. , 14тг,т-.-; в результате достижения условий i8 ) и (10) получаем , И:-) n. (t2) , 1 т Напряжения Ug jj , V n и , noдаются на соотаетствующие входы пере ключателей 2 и 3, .с выхода которых напряжения поступают на входы блока 1 сравнения. В моменты равенст-, ва напряжений на входах блока 1 сравнения его выходное напряжение скачкообразно меняет знак на противоположный и весь процесс повторяется аналогично рассмотренному. Если переклпочатель 2 находится в положении 11, а переключатель 3 , в положении 1,то частота генерируемых колебаний будет найдена из равенства сигналов на входахблока 1 сравнения . , (О) -4Если переключатель 3 в гюложении II, а переключатель 2 в положении 1, из равенства напряжений (4 ) и (2) получаем . т -4- X 1с Если переклклатель 3 в положении I И переключатель 2 в положении 111 из равенства напряжений(11) HU2) получаемЕсли к выходу преобразователя 7 напряжения в ток подключить вместо первичной обмотки вторичную, то можно преобразовать индуктивность и ак

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ДАТЧИКОВ- В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ- по авт.св. 838610, отличающийся тем, что, с целью, повышения точности и расширения функциональных возмож- . ностей преобразователя в него введе-: ны второй, переключатель, два управляемых делителя, напряжения н преобразо-. ватель напряжения в ток, причем второй вход первого.переключателя подключен к выходу блока сравнения и к входу первого управляемого, делите- ля напряжения,: выход которого подклк)чен к третьему входу.первого переключателя -И к первому входу сумматора, первый вход второго переключателя подключен,к второму входу сумматора и к выходу второго управляемого делителя напряжения, вход которого подключен к второму входу второго переключателя, к выходу интегратора и к входу, преобразователя напряже- ния в ток, подключенного к входу трансформаторного датчика и третьему входу сумматора, выход которого подключен- к управляющему входу пер- i (Л вого управляемого, делителя напряжения и к входу дифференциатора, поЦ ключенногр к управляющему входу вто-л рого управляемого делителя Нсшряже ия, а выходыГобоизс: переключателей § У1одк.лючены к соответствующим входам блока сравнения. 00 00 со 00 СП