1
Изобретение относится к элементам автоматики и может найти широкое применение для осуществления функциональных преобразований и, прежде всего, при измерении активной и реактивной мощности.
Цель изобретения - повышение точности.
На фиг.1 представлена функциональная схема перемножителя; на фиг.2 - принципиальная схема перемножителя; на фиг.З - то же, аариант исполнения .
Гальваномагнитный перемножитель содержит ферромагнитньш сердечник 1, Б котором размещен гальваномагнитный элемент 2 с подключенным к нему ис- точншсом сигнала второго сомножителя операционный усилитель (ОУ) 3, к входу которого подключен сумматор 4, к первому входу последнего через дифференциатор 5 подключен источник сигнала первого сомножителя, а к второму - первый вывод обмотки 6 ферромагнитного сердечника 1, второй вывод которой соединен с общей шиной. Выход операционного усилителя 3 под- ключен к первому выводу обмотки 7, второй вьтод которой соединен с общей ШРШОЙ,
в качестве дифференциатора 5 можно использовать конденсатор (см. фиг.2). В этом случае один вьшод обмотки 6 подключен к .сумматору 4 посредством резистора 8, причем.сумматор как отдельный элемент отсутствует, а суммирование осуществляется подтслючением сигналов к суммирующей точке 4 усилителя.
В качестве дифференциатора можно использовать также И|трансреактор (см.фиг.З) с зазором . обмотками 9 и 10, причем в обмотке 10 напряжение должно быть почти равно напряжению в обмотке 6 сердечника.
Во всех случаях к входу дифференциатора 5 подключают источник сигнала второго сомножителя.
Перемножитель работает следующим образом.
При значительном усилении ОУЗ на- гфяжение на его входе близко к нулю.
Если напряжение выхода дифференциатора 5 строго пропорционально производной напряжения источника сигнала первого сомножителя U(t)
тч - к- ЙИ .ГП
и - К j. ,()
3523882
то оно должно быть практически равно напряжению на обмотке 6 сердечника
.
(2)
dt - Ч
где W - число витков обмотки 6; S, В - сечение сердечника 1 и
индукция в нем.
Так как сигнал П,(t) переменного тока и постоянное подмагничивание в сердечнике отсутствуют, то из (2) следует, что
, . V
независимо от свойств стали сердечника, величины зазора сердечника и частоты сигналов.
Если в качестве дифференциатора
использовать конденсатор емкостью С, то на выходе ОУЗ сравниваются токи
(3)
К С, а В и. (4)
Как видно из (4), индукция в сер- 25 дечнике строго пропорциональна напряжению и, даже при сколь угодно малом зазоре, который может быть выбран из конструктивных условий, ограниченных толщиной гальваномагнитного элемен- 30 та 2.
Аналогично схеме фиг.3, где в качестве дифференциатора используется трансреак7Ор с зазором l , напряжение на обмотке 10 трансреактора 35 должно быть почти равно напряжению обмотки 6
, 8„ dij .
З.т
dt
откуда
f oWsWjoS, ц. - -
WtS-l3.,
(5)
где S, 1, - сечение и длина зазора
трансреактора;
Wg, - ЧИСЛО витков обмоток 9 и 10;
мость воздуха.
Как видно из (5), индукция строго пропорциональна току i, , а сердечник не вносит погрешности. Однако перемножитель на фиг.З менее точен, так как дифференцирование посредством трансреактора осуществляется менее точно, чем посредством конденсатора
. п
в схеме по фиг.Z.
Технико-экономическое преимущество изобретения по сравнению с перемножителем - прототипом заключается
в повытении точности за счет исключения влияния нелинейной составляющей напряженности магнитного поля в сердечнике. Так,если погрешность от нелинейности магнитной цепи в прототипе находится в пределах 0,5-1%, то погрешность измерения предлагаемым устройством не превьштает 0,1%.
Формула изобретения
Гальваномагнитный перемножитель переменного тока, содержащий ферромагнитный сердечник с зазором, в котором размещен гальваномагнитный злемент с подключенным к нему источ
2388
НИКОМ сигнала второго сомножителя, операционный усилитель, выход которого подключен к первому выводу обмотки сердечника, второй вьтод которой соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительная обмотка сердечника, диффе д |ренциатор и сумматор, первый вход которого через дифференциатор соединен с источником сигнала первого сомножителя, второй - с чтервым выводом дополнительной обмотки сердечника, , рой вывод которой подключен к общей шине, а выход - к входу операционного усилителя.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Устройство для коррекции погрешности одноступенчатого трансформатора тока | 1983 |
|
SU1098060A2 |
Измерительный преобразователь активной мощности | 1990 |
|
SU1780034A1 |
Гальваномагнитный измерительный преобразователь активной мощности | 1976 |
|
SU682837A1 |
Множительное устройство | 1975 |
|
SU538372A1 |
Устройство для получения попарных произведений нескольких сигналов | 1978 |
|
SU767781A1 |
ЧАСТОТНО-НЕЗАВИСИМЫЙ МНОГОПЛЕЧИЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ RLC-СХЕМЕ И СПОСОБ ЕГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ | 1999 |
|
RU2150709C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ПАКЕТА ШИН | 2004 |
|
RU2265228C1 |
Датчик силового постоянного тока | 1990 |
|
SU1783449A1 |
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ БОЛЬШОГО ТОКА | 2000 |
|
RU2165626C1 |
Устройство быстродействующей защиты сети постоянного тока от коротких замыканий | 1989 |
|
SU1774423A1 |
Изобретение относится к элементам автоматики и может быть использовано для функциональных преобразований и прежде всего при измерении активной и реактивной мосщости. Цель изобретения - повышение точности - достигается за счет введения в галь- ваномагнитньш перемножитель дополнительной обмотки 7, дифференциатора 5 и сумматора 4. Кроме того, устройство содержит ферромагнитньй сердечник I, в котором размещен гальваномагнитный элемент 2, операционный усилитель 3 и обмотку 6. По сравнению с прототипом в предложенном гальванометре повышение точности обеспечивается путем исключения влияния нелинейной составляющей напряженности магнитного поля в сердечнике. При этом погрешность измерения не превьшает 0,1%, в то время как в прототипе погрешность находится в пределах 0,5-1%. 3 ил. i (Л Ui(i} СО СП ND СО 00 оо фие.1
//r/YK 4 о-11
фиг.2
фиг.З
Хомерики O.K | |||
Применение гальва- номагнитиых датчиков в устройствах автоматики и измерениях | |||
М.: Энергия, 1971, с.112 | |||
Грейнер | |||
Работа умножителей на основе эффекта Холла совместно с усилителями, охваченными обратной связью | |||
- Электроника, 1961, № 34, с.25-30. |
Авторы
Даты
1987-11-15—Публикация
1984-06-01—Подача