Устройство для измерения магнитного потока машины переменного тока Советский патент 1986 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано в системах частотно-регу- лируемьгк приводов с машинами переменного тока для получения сигналов, пропорциональных величине потока по заданной оси.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот измеряемого сигнала.

Поставленная цель достигается попеременным включением операционных усилителей в режимы интегратора и усиления, при этом исключается влияние дрейфа нуля усилителей при низкочастотных измерениях.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик ЭДС 1, резисторы 2 и 3, аналоговые ключи 4-7, через резисторы 2 и 3 подключенные к датчику ЭДС 1, операционный усилитель 8, резисторы 9 и 10, конденсатор 11, операционньш усилитель 12, ключи 13-16, подключенные к выходам операционных усилителей 8 и 12 блок 17 управления ключами 4-7, 13-16,

Устройство работает следующим образом

Блок 17 зшравления выдает противофазные импульсы равной длительности, которые управляют ключами 4-7,, 13-16,

Измеренный сигнал, пропорциональный производной магнитного потока, поступает с датчика ЭДС 1, На произвольном интервале времени замкнуты ключи 4,6, 13 и 15 и разомкнуты ключи 5, 7, 14 и 16, При этом операционный усилитель 12 работает в режиме интегратора, а операционньй усилитель 8 - в режиме усиления. На входе операционного усилителя 8 сигнал равен нулю, а на выходе опера пионного усилителя 12 сигнал пропорционален величине магнитного потока. Вьпсод усилителя 8 подключен через ключ 14 и резистор 10 к входу операционного усилителя 12, работакяцего в режиме интегрирования. Так как на входе усилителя 8 сигнал пропорционален дрейфу нуля, то дрейф нуля вычитается из полезного сигнала. На следующем интервале времени операционные усилители меняются ролями. Так как оба операционных усилителя работают на одни и те же элементы, то

247562

возможна полная компенсация дрейфа нуля.

Сигнал на выходе интегратора представляет собой интеграл от суммы по5 лезного входного сигнала, сигнала дрейфа усилителя 12, работающего в режиме, интегрирования, и сигнала дрейфа Н5ШЯ с обратным знаком , усилителя 8,, работающего в режиме ком10 пенсацни,. Эти у силитепи в процессе работы все время меняются местами. Для произвольного N -го интервала на вьгхюде образуется сигнал из следующих составляющих: сигнала пропорцио15 нального интегралу от входного сигнала, сигнала, пропорционального дрейфу нуля усилителя на этом же N -ом интервале работы, сигнала, пропорционального дрейфу нуля усилителя с об20 ратным: знаком, поэтому сигнал на N -ом интервале вычитается из дрейфа нуля, созданного усилителем на (М-1)-ом интервале. На (N+1) интервале функции усилителей 8 и 12 меняются,

25

Таким образом, дрейф, накопленный

усилителем, на следукщем интервале им же и компенсируется, поэтому знаки и величины дрейфа операционных усилителей не влияют на точность компенсации дрейфа. Частота переключения усилителей выбрана порядка нескольких десятков герц, что делает несущественным влияние дрейфа нуля в функции времени операционных усили-

30

0

телей за период между переключениями. Формула изобретения

Устройство для измерения магнитного потока машины переменного тока, содержащее операционный усилитель, первый, второй, третий ключи, датчик ЭДС, блок управления ключами и резисторы, один из которых подключен к датчику ЭДС, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазо-- на измеряемых частот, в него введены второй операционный усилитель, конденсатор, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, причем выход датчика ЭДС через первый резистор соединен с одним выводом конденсатора, входами первого и второго ключей и с одним выводом второго резистора,

5 выходы первого, третьего ключей связаны с инвертирующим входом первого усилителя, а выходы второго и четвер- .того ключей соединены с инвертирую50

щим входом второго операционного усилителя, выход первого усилителя соединен с входами пятого и седьмого ключей, а выход второго усилителя - с входами шестого и восьмого ключей, выходы пятого и шестого ключей соединены с другим вьтодом конденсатора, выходы седьмого и восьмого ключей соединены с вторым выводом второго резистора, через третий резистор под

клтчены к входам третьего и четвертого ключей, а через четвертый резистор - к общей шине, неинвертирующие входы усилителей связаны с общей шиной, управляющие входы второго, третьего, шестого и седьмого ключей подключены к первому вьтходу блока управления, а управлякицие входы первого, четвертого,пятого ивосьмого ключей-к второму выходу блока управления.

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть ис- пбльзовано в системах частотно-регу KMrt-f: v j лируемых приводов с машинами переменного тока для получения сигналов пропорциональных величине потока по заданной оси. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот измеряемого сигнала. Поставленная цель достигается попеременным включением операционных усилителей в режим интегратора и усиления. Устройство содержит датчик ЭДС 1, резисторы 2,3,9 и 10, конденсатор 11, аналоговые ключи 4-7, операционные усилители 8 и 12, ключи 13-16, блок 17 управления всеми ключами, формирующий противофазные импульсы равной длительности. Частота переключения усилителей выбрана порядка нескольких десятков Гц. Это делает несущественным влияние дрейфа нуля в функции времени за период между пе, реключенияпчи операционных усилителей. 1 ил. (Л 8ихоЗ to ю 4 сл Од