Управляемый масштабный преобразователь переменного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G01R15/06 

5

10

15

20

30

35

40

45

50

,«1257530

Изобретение относится к электрозмерительной технике, а именно к правляемым масштабным измерите51ьным реобразователям, и может быть, в астности, использовано при создании ысокочастотных управляемых: делителей апряжения переменного тока.

Цель изобретения - повышение наежности управляемого м штабного реобраз.ователя переменного напряжения за счет сокращения числа электромеханических коммутаторов и магнитных сердечников.

На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 .- принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого управляемого масштабного преобразователя.

Устройство состоит (фиг,1) из основного масштабирующего блока 1,, содержащего первую, вторую и третью декадные делительные обмотки с коэффициентами передачи K I, и соответственно 5 дополнительного резистивного масштабирующего блока 2 с пе- 25 ременным коэффициентом передачи К2, первого сумматора .3 с коэффициентом передачи К 3 по входу, соединенному через микроэлектронные коммутаторы с выходом третьей декадной делительной обмотки и коэффициентом передачи

т/- 1

к j по входу, соединенному также через микроэлектронные коммутаторы с выходом дополнительного резистивного масштабирующего блока 2, второго сумматора А с коэффициентом передачи К 4 по входу, соединенному с выходом сумматора 3 и с коэффициентом передачи К 4 по входу, соединенному через электромеханические коммутаторы с выходом второй декадной делительной обмотки. Блок 5 управления выдает сигналы управления на блоки 1 и 2. Блок 6 питания запитывает блоки 2 и 5, сумматор 3. Входом управляемого масштабного преобразователя является вход блока 1, выходом выход сумматора 4.

Устройство работает следующим образом.

где

по

об ет тр ра с ны тр ра

гд по

во но ,xU но

бл

от

су

RВы ( вт пе му

К1 по по ка эл ны

сн де

Входное напряжение подается на вход основного масштабирующего блока 1, первая и вторая декадные делительные обмотки которого соединены между собой каскадно по схеме Кельвина- Варлея. С выхода второй декадной, делительной обмотки напряжение

и, Ug, (0,1 К иО.ОГК,),

5

0

5

20

7530

25

где К 1 - коэффициент передачи первой декадной делительной обмотки (К 1-1-9);

коэффициент передачи второй декадной делительной обмотки (), подается на вход сумматора 4.

С выхода первой декад.юй делительной, обмотки напряжение, равное 0, подается на вход дополнительно введенной третьей декадной делительной обмотки, размещенной на одном магнитопроводе с первой и второй декадными делительными обмотками. Выходное напряжение третьей декадной делительной обмотки, равное

0,01. Ug,,

где - коэффициент передачи третьей декадной делительной обмотки (к ), подается на вход сумматора 3.

С высокопотенциалБного отвода первой третьей декадной делительной обмотки напряжение, равное 0,01х ,xUgj 5 подается на вход дополнительного резистивного масштабирующего

равное

и,,К2.

блока 2. Вьгкодное напряжение с блока 0,01 ид изменяется (при вход

от и мин (при ) до и макс К2 К2„л1 о) и подается на второй

(лакс сумматора 3.

К2 в случае 10-разрядной матрицы R2iR. изменяется в пределах

j,

1024

1 Т024

0

5

0

5

и.

Выходное напрядение сумматора 3 (0,,01-K2)-Ug,j подается на второй вход сумматора 4, коэффициент передачи которого по данному(второму) входу ,1.

Устанавливать коэс1)фициенты передач К1, К2 можно как ручным способом с помощью разрядонаби рателей, так .и по заданной программе с помощью блока 3 управления, воздействующего на электромеханические и М1 кроэлектрон- ные коммутаторы, блоков 1 и 2.

Выходное напряжение устройства, снимаемое с/выходного зажима, определяется следующим образом:

,(til

БК Один из вариантов принципиальной

схемы предлагаемого устройства показан на фиг.2.

Основной масштабирующий блок 1 представляет собой двухкаскадный индуктивный делитель напряжения, первая

еык к 1+0,,000-К2).

и вторая декадные делительные обмотки которого размещены на одном магнитопро- .

Отводы делительных обмоток L1 и L2 коммутируются с помощью электроме ханических коммутаторов, например РЭС48А.

Третья декадная де ительная обмотка (L3) вьтолнена аналогично обмотке L2. В качестве коммутаторов отводов обмотки L3 применены микроэлектронные коммутаторы, например К590КН2.

Дополнительный резистивный масштабирующий блок 2 выполнен на базе де- сятиразрядног о резистивного делителя напряжения, например 301НР1, микро- электроиных коммутаторов D4-D8, инверторов D9-D11.

В качестве первого сумматора 3 применен операционный усилитель в режиме масштабного преобразователя.

Второй сумматор А выполнен на трансформаторе, вторичная обмотка L5 которого включена между выходом устройства и выходом второй декадной делительной обмотки L2 основного масштабирующего блока 1,

Первичная обмотка L4 сумматора 4 включена на выходе сумматора 3,

Управление устройством может осу- ществляться либо по программе, либо вручную с помощью разрядонабирателей.

Блок управления десятиразрядным резистивным делителем напряжения (301 HP 1В) выполнен на серийньсх пре- образователях двоично-десятичного кода (8-4-2-1) в двоичный.

Рассмотрим пример масштабирования напряжения с помощью предлагаемого .устройства (фиг.2).

Допустим, требуется установить коэффициент передачи устройства 0,555100 при входном напряжении 10 В

С разрядонабирателя (или устройства управления) на :исполнительные: элементы соответствующих коммутаторов поступают сигналы управления. Так, на обмотке L1 должны включиться по сигналу управления реле Кб и К7, на обмотке L2 - К19 и К20. Таким обра- зом, с помощью декадных обмоток L1 и L2 реализуется два старших разряда требуемого коэффициента передачи: 0,55... .

На обмотке L3 включается по сигна- лу управления ключ D2.2. При этом с помощью обмотк. L3, сумматора 1с коэффициентом усиления , сумматора

2 ria трансформаторе Т2 с коэффициентом передачи ,1 реализуется третий (считается от старшего) разряд требуемого коэффициента передачи.

Итак, с помощью обмоток L1, 1,2, L3, сумматоров 1 и 2 имеем ,555..

Так как вход резистивной матрицы 301НР1 подключен к выходу обмотки L3 с коэффициентом передачи ,1, на вход матрицы входное напряжение Ugj( с коэффициентом ,01. При этом код 000 И 001100, соответствующий коэффициенту передачи О,1 резистивной матрицы 301HP1j поступае по шине на включение необходимых микроэлектронньпс ключей, реализованных на микросхемах D4-D8. С выхода резистивной матрицы напряжение поступает на выход устройства через первы и второй сумматоры с коэффициентом передачи ,1, а учитьгоая, что предварительно входное напряжение было уже ослаблено в 100 раз и что установленный собственный коэффициент - передачи матрицы ,1, получим реально окончательный коэффициент передачи входного напряжения, проходящего через матрицу 301Н1Р1, ,0001. В итоге получен требуемый коэффициент передачи устройства .

.Таким образом, использованиг предлагаемого технического решения при реализации управляемых масштабных преобразователей переменного напряжения позволяет увеличить их срок службы, удешевить серийньш выпуск.

Формула изобретения

Управляемый масштабный преобразователь переменного напряжения, содержащий основной масштабирующий блок, выполненный в виде размещенных на одном магнитопроводе двух десяти- секционньо: делительных обмоток с. отводами, подключенньми к контактам двух электромеханических коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку .управления, вход преобразователя соединен с входом первой делительной обмотки, а один из ее выходов - с входом второй -делительной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены два электронных коммутатора, два сумматора, резистивнь;й масштабирующий блок и третья делительная обмотка с отводами, размещенная на одном маг- . 51

нитопроьоде с первой и второй делительными обмотками, причем вход третьей делительной обмотки соединен с другим выходом первой делительной обмотки, взятым от вывода ее первой секции, в свою очередь вход резистив- ного масштабирующего блока подключен к выходу третьей делительной обмотки взятому от вывода ее первой секции, выводы секции третьей делительной обмотки через первый электронный ком мутатор соединены с одним входом пер

257530 6

вого сумматора, выходы резистивного масштабирующего блока через в торой электронный коммутатор подключены к второму входу первого сумматора, уп- 5 равляющие входы обоих электронных коммутаторов подключены к блоку управления, выход первого сумматора

, подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого сое- 10 динен с выходом второй делительной обмотки, а выход второго сумматора с выходом преобразователя.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании высокоточных управляемых делителей напряжения переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.. Устройство .содержит масштабирующий блок 1 с первой и второй декадными делительными обмотками с отводами, блок 5 управления и блок 6 питания. Введение резистивного масштабирующего блока 2, третьей декадной делительной обмотки, сумматоров 3 и 4 и двух электронных коммутаторов сокращает число электромеханических коммутаторов магнитных сердечников. 2 ил. С вход

а

ВНИИПИ Заказ 4912/42 Тираж 728Подписное

Произв.-полигр. пр-тие„ г, Ужгород, ул. Проектная, 4