Магнитоэлектронный преобразователь ток-напряжение Советский патент 1986 года по МПК G01R19/20 

I : 12460 Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах для измерения переменного тока с гай-ьванической развязкой.

Цель изобретения - повьшение точ- , ности и расширение частотного диапазона путем компенсации частотной зависимости устройства.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема преобразо- . JQ вателя.

Магнитоэлектронньй преобразователь ток - напряжение содержит трансформатор 1 с перв ичной обмоткой 2 и с первой 3 и второй 4 вторичными обмотками. Первая вторичная обмотка 3 одним выводом подключена через первый резистор 5 к выходу первого

операционного усилителя 6 и к выходной шине, а другим выводом - к инвертирующему входу первого операционного усилителя 6 и выходу второго операционного усилителя 7. Первый вывод второй вторичной обмотки 4 .соединен через второй резистор 8 с инвертирующим входом второго оде- рационного усилителя 7. Выход последнего сое динен с его инвертирующим входом через конденсатор 9.;Вто рой вывод второй вторичной обмотки 4, а также неинве.ртируюаще входы операционных усилителей 6 и 7 соединены- с общей шиной.

Магнитозлектронный -преобразователь ток - напряжение работает следующим образом.

При протекании преобразуемого тока 1 через первичную обмотку 2 трансформатора 1 в обмотке 4 индуктируется ЭДС, которая через резистор 8 подается на инвертируюлэсий вхо операционного усилителя 7, которьм вместе с резистором 8 и конденсатором 9 образует интегратор. Напряжение, пропорциональное интегралу ЭДС обмотки 4, усилив ается операцион- HbiM усилителем 6 и при помощи резистора 5 преобразуется в ток, протекающий через обмотку 3. Этот ток создает в сердечнике трансформатора 1 магнитный поток, компенсирующий магнитный поток, созданньй преобразуемым током ij . Вследствие компенсации магнитных потоков обмоток 2 и 3 ЭДС обмотки 4 является функцией их разности т.е. разности токов обмоток 2 и 3 с учетом отношения их числа обмоток.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

152

. Поскольку величина тока обмотки 3 связана прямой зависимостью с величиной ЭДС обмотки 4, а чем меньше разность магнитных потоков обмоток 2 и -3,, тем меньше ЭДС обмотки 4, в преобразователе действует отрицательная обратная связь, стремящаяся уравновесить преобразуемый ток i.,,

Рл

током обмотки 3 с учетом соотношения витков этих обмоток. Ток обмотки 3 формируется из выходного напряжения и., , вследствие чего обеспечивается точное преобразование тока i. в напряжение U.,,, . При

Ьл(етд

увеличении частоты и неизменной амплитуде, тока i ЭДС обмотки 4 увеличивается, так как трансформатор име- .ет нарастающую частотную характеристику. Однако интегратор компенсирует частотную зависимость ЭДС вторичной обмотки, так как его частотная характеристика является спадающей.

Таким образом, отличия магнито- электронного преобразователя ток - напряжение обеспечивают компенсацию его частотной зависимости и тем самым повьш1ают точность преобразования

, в расширенно.м диапазоне частот пре- обр 1зуемого тока. Кроме того преимуществом преобразователя является увеличение запаса устойчивости за счет фазового сдвига, который вно.сится интегратором.

Формула изобретения

Магнитоэлектронный преобразователь ток - напряжение, содержащий транс форматор с первичной и двумя вторичными обмотками, первый операционный усилитель, первый резистор, включенный между первым выводом первой вторичной обмотки и выходной шиной, соединенной -с выходом первого операционного усилителя, и конденсатор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и вторым выводом первой вторичной обмотки, при этом первый вывод второй вторичной обмотки подключен к общей шине, о тличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности и расширения частотного диапазона, в него дополнительно введены второй резистор и второй операционный усилитель, выход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, инвертирующий

.312460.15 .4

вход - с вторым выводом конденсате-ки, а неинвертирующий вход - с.нера и через второй резистор - с вто-инвертирующим входом первого операрым выводом второй вторичной обмот-ционного усилителя и с общей шиной.

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в приборах при измерении петременного тока с гальванической развязкой. Цель изобретения - повьшение точности и расширение частотного диапазона путем компенсации частотной зависимости устройства. Для этого в устройство, содержащее трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичными обмотками 3 и 4., операционный усилитель 6, резистор 5, конденсатор 9, введены резистор 8, операционный усилитель 7. При увеличении частоты и неизменной амплитуде тока ign ЭДС обмотки 4 увеличивается, т.е. трансформатор имеет нарастающую частотную характеристику. Однако интегратор, образованный элементами 7,8 и 9 комценсирует частотную зависимость ЭДС вторичной обмотки, т.к. его частотная характеристика является спадающей. Обеспечение компенсации частотной зависимости позволяет повысить точность преобразования в расширенном диапазоне частот преобразуемого тока. Дополнительным преимуществом преобразователя является увеличение запаса устойчивости эа счет фазового сдвига, который вносится интегратором. 1 ил. с S (Л