Разделительное устройство Советский патент 1984 года по МПК E21F9/00 

Изобретение относится к измерению различных параметров искроопасных сред и предназначено для передачи по стойнного тока, пропорционального из меряемому параметру из искробезопасной цепи в искроопасную цепь без нарушения искробезопасности. Известен измерительный преобразователь, включающий измерительную схе му, усилители постоянного тока, устройство обратной связи и источник пи тания , соединенные неразрывным монта жом lj . Недостатком данного устройства является наличие источника питания на искробезопасной стороне, в связи с чем при его включении в искробезопасную цепь увеличивается электрическая мощность с искробезопасной стороны, а следовательно, уменьшается искробезопасность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разделения Искроопасных и искробезопасных цепей содержащее два импульсных трансформа тора, связанных через линию связи с датчиком тока, и импульсно-потенциальньш преобразователь 2J . Недостатком известного устройства является его малая надежность работы из-за наличия большого числа элементов схемы, в частности из-за необходимости иметь генератор опроса и второй импульсный трансформатор. Цель изобретения - увеличение ис кробезопасной мощности. Поставленная цель достигается тем, что разделительное устройство, содержащее линию связи с датчиком т ка и импульсно-потенциальный преобразователь, дополнительно снабжено вторым импульсно-потенциальным прео разователем, первым и вторым транзи торами, включенными по схеме с общей базой, а импульсные трансформаторы вьшолнены трехобмоточными, первая обмотка которых включена между соот ветствующими эмиттерами транзисторо и одним из выводов датчика тока, вторая обмотка каждого импульсного трансформатора включена между колле тором соответствующего транзистора и его базой, которая соединена с другим выводом датчика тока, а импульсно-потенциальные преобразователи вьтЬлнены в виде транзисторов, базо-эмиттернь|й переход каждого из которых включен параллельно третьей обмотке соответствующего импульсного трансформатора, при этом эмиттеры объединены и подключены к выходной шине,а также соединены со сглаживающим конденсатором и нагрузочным элементом, а вьгооды датчика тока зашунтированы дополнительным конденсатором. На чертеже показана принципиальная схема разделительного устройства для случая, когда ток с выхода датчика тока имеет только одно направление. Устройство содержит датчик 1 тока, подключенный к линии 2 связи, конденсатор 3, шунтирующий выводы датчика 1 тока, транзисторы 4 и 5, включенные по схеме с общей базой, импульсный трансформатор 6, имеющий входные обмотки 7-10 и выходные обмотки 11 и 12, а также выходную шину 13, конденсатор 14, резистор 15, источники 16 и 17 напряжения, к которым подключены транзисторы 18 и 19 импульс но-потенциальных преобразователей 20 и 21. Устройство работает следующим образом. Датчик 1 тока преобразует сигнал, пропорциональный средеj в которой он помещен, например метан, в величину постоянного тока. Этим током заряжается конденсатор 3. При достижении на конденсаторе 3 напряжения, равного началу проводимости перехода эмиттер-база транзистора 4, через обмотку 7 импульсного трансформатора 6 начинает протекать ток, которьй наводит ЭДС в обмотку 11 импульсного трансформатора 6, которая включена таким образом, что между двумя обмотками 8 и 10 образуется положительная обратная связь, в связи с чем начнется блокинг-процесс. Во время блокинг-процесса конденсатор 3 разряжается. После окончания блокингпроцесса koндeнcaтop 3 вновь начинает заряжаться от датчика 1 тока. По достижении на конденсаторе 3 напряжения начала проводимости перехода эмиттер-база транзистора 4 все процессы повторяются. Чем больше ток датчика 1, тем быстрее конденсатор 3 зарядится до напряжения, при котором начинается блокинг-процесс, т.е. тем чаще в единицу времени формируется импульс, тем большая средняя составляющая вы3ходной (с обмоткой 11 импульсного трансформатора 6) мощности. Непрерывная импульсная последовательность с обмотки 11 импульсного трансформатора 6, пропорциональная силе тока с датчика 1, преобразуется импульсно-потенциальным преобразователем 20 в напряжение постоянного то ка, амплитуда которого пропорциональ на мощности импульсов, поступающих на вход преобразователя 20, а следовательно, величине тока с датчика 1 тока. В том случае, если полярность тока с выхода датчика: 1 тока может меняться на противоположную, например при норме она равна нулю, выше нормы имеет положительное направление, а меньше нормы ток с датчика 1 имеет отрицательное направление, то необходимо использовать схему, указанную на чертеже, при этом при одной поляр ности направления протекания тока с датчика 1 отпирается транзистор 4 и имеется напряжение импульсной после довательности с обмотки 11, а при противоположной полярности генериру ет блокинг-генератор, вьтолненньш на транзисторе 5, и имеется непрерывная импульсная последовательность с выходной обмотки 12 .При этом импульсно-потенциальный преобразователь 21 реагирует на импульсы отрицательной полярности, поступающие на егЪ вход, а преобразователь 20 реагирует на импульсы положительной полярности, поступающие на его вход причем, если генерирует блокинггенератор на транзисторе 4, то кон8 . 4 денсатор 14 заряжается напряжением отрицательной полярности, величина которого пропорциональна величине тока с датчика 1 отрицательной полярности, а если величина тока с датчика 1 изменяет свою полярность на противоположную, то конденсатор 14 будет заряжаться напряжением положительной полярности, пропорциональным силе тока датчика 1. Заметим, что при диодном ньшолнении импульсно-потенциальных преобразователей, т.е. без использования специальных источников 14 напряжения, предлагаемое устройство может быть использовано для передачи в искро опасную зону напряжения безопасной для питания датчиков величины, что известное устройство сделать не может . При этом на выходной шине 13 имеется постоянное напряжение одной либо другой полярности, которые соответствуют полярности входного тока, и таким образом через предлагаемое устройство может осуществляться регулирование напряжения на на- грузке. При этом в случае какой-либо неисправности максимально возможное напряжение на нагрузочном элементе не может быть больше установленного максимально допустимого значения, . определяемого параметрами импульсного трансформатора 6. Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность и расширить функциональные возможности устройства.

РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее линию связи с датчиком тока и импульсно-потенциальный преобразователь, о тличающееся тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности, в него дополнительно введены второй импульсно-потенциальный преобразователь, первый и второй транзисторы, включенные по схеме с общей базой, а импульсные трансформаторы выполнены трехобмоточными, первая обмотка которых включена между соответствующими эмиттерами транзисторов и одним из вьшодов датчика тока, вторая обмотка каждого импульсного трансформатора включена между коллектором соответствующего транзистора и его базой, которая соединена с другим выводом датчика тока, а импульсно-потенциальные преобразователи выполнены в виде транзисторов, базо-эмиттерный переход каждого из которых включен параллельно третьей обмотке соответствующего импульсного трансформатора, при Р s этом эмиттеры объединены и подключены | к выходной шине,а также соединены со сглаживающим конденсатором и нагрузоч ным элементом, а выводы датчика тока зашунтированы дополнительным конден- Q сатором.. . , 13 и