Измерительный трансформатор Советский патент 1988 года по МПК H01F27/42 

4

О СО

Ю

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания измерительного трансформатора, снижение погрешности преобразования.

На чертеже представлен измерительный трансформатор.

Измерительный трансформатор содержит первичную обмотку 1, магнитопровод 2, вторичную обмотку 3, промежуточный операционный усилитель 4, соединенный по входу с вторичной обмоткой трансформатора, резистор обратной связи, подключенный между выходами промежуточного операционного усилителя и его инвертирующим входом, резистор, подключенный между неинверти- руюихим входом промежуточного операционного усилителя и общим проводом, дополнительный операционный усилитель с цепью 5 частотно-зависимой отрицательной обратной связи, подключенный инвертирующим входом через резистор к выходу промежуточного операционного усилителя, неинвертирующим входом через резистор - к общему проводу, а между выходом дополнительного операционного усилителя, который является выходом устройства, и его инвертирующим входом подключен резистор 6 обратной связи, параллельно которому включены последовательно соединенные резистор 7 и конденсатор 8, причем их величины определяются приведенными соотноще- н и я .м и.

Высокая стабильность частотных характеристик измерительного трансформатора обеспечивается тем, что сердечник изготавливают из материала со стаби:1ьной магнитной проницаемостью,а величины сопротивления и емкости корректирующей цепи задают также с малыми допусками.

Расширение полосы пропускания измерительного трансформатора достигается тем, что дополнительный операционный усилитель, охваченный обратной связью через корректирующую цепь, обеспечивает подъем частотной характеристики на низких частотах до требуемого уровня. Указанная деформация частотной характеристики при соблюдении приведенных соотношений обеспечивает полную компенсацию фазовой погрешности на рабочей частоте и коррекцию низкочастотной ветви частотной характеристики измерительного трансформатора.

Измерительный трансформатор работает следующим образом.

На выходе промежуточного усилителя 4 формируется напряжение, зависящее от измеряемого тока первичной обмотки трансформатора. Поскольку (й| - нижняя граничная частота полосы пропускания, определяемая материалом сердечника и конструкцией трансформатора, оказывается больще желательной величины, на рабочей частоте возникает фазовая погрещность, а на более низких частотах погрещность растет дополнительно.

Компенсация ногрещности производится дополнительным операционным усилителем с цепью отрицательной обратной связи, и на его выходе восстанавливается неиска- женный сигнал. Передаточная функция от входного до выходного напряжения дополнительного операционного усилителя с точностью до постоянного множителя выражается как

10

W,

..:.г

Если подобрать величину R равной

15

Я„,ц;

0)| 0)2

Ы Ш2

а величину С равной

то

jRcoi

Л. ЖР±1

где (.00 - номинальное значение круговой частоты измеряемого переменного

тока.

Передаточная функция от измеряемого тока до выходного напряжения устройства в принятых условиях равна

4р

(Щр+1Х,р+Г)

где Л - постоянный коэффициент;

/7 - оператор дифференцирования, и отличается от исходной передаточной функции измерительного трансформатора тем, что, нижняя граница полосы пропускания

вместо Ш1 перемещается в точку -, Другими

0

словами

Wjj.

toUJ, VJ

.Ыо

где ы 1 - - новое значение нижней гра(1)9

ницы полосы пропускания. Указанное сочетание элементов и величин их параметров обеспечивает зеркальную 5 симметрию частотной характеристики измерительного трансформатора по отношению к рабочей частоте, что обеспечивает неискаженную передачу несущей частоты и симметричную (без искажений) передачу боковых частот.

0

Формула изобретения

Измерительный трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки, магнитопровод, промежуточный операцион- 5 ный усилитель, соединенный по входу с вторичной обмоткой, с резистором обратной связи, подключенным между выходом и инвертирующим входом промежуточного операционного усилителя, и резистором, подключенным между неинвертирующим входом промежуточного операционного усилителя и общим проводом, отличающийся тем, что, с целью расщирения полосы пропускания измерительного трансформатора и снижения погрещности преобразования, введены дополнительный операционный усилитель с тремя резисторами и последовательная частотно-зависимая цепь, причем инвертирующий вход дополнительного операционного усилителя через резистор соединен с выходом промежуточного операционного усилителя, его инвертирующий вход через резистор подключен к общему проводу, а между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя вклю- чен резистор обратной связи, параллельно которому включены последовательно соединенные резистор и конденсатор, причем величины определяются отношениями

А,е R,:f - величина сопротив.ения обратной связи;

1 11) L

10(1 - номинальное значение круговой частоты измеряемого переменного тока;

W1 - нижняя граница полосы пропускания;

(Oi - верхняя граница полосы пропускания.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение полосы пропускания, снижение погрешности преобразования. Измерительный трансформатор содержит первичную обмотку 1, магнитопровод 2, вторичную обмотку 3, промежуточный операционный усилитель 4, соединенный по входу с вторичной обмоткой трансформатора, дополнительный операционный усилитель 5 с цепью частотно- зависимой отрицательной обратной связи. Трансформатор содержит также резистор обратной связи, подключенный между выходами промежуточного операционного усилителя и его инвертирующим входом, резистор, подключенный между неинвертируюш,им входом промежуточного операционного усилителя и обшим проводом. Дополнительный операционный усилитель 5 подключен инвертирующим входом через резистор к выходу промежуточного операционного усилителя, неинвертирующим входом через резистор - к общему проводу. Между выходом дополнительного операционного усилителя 5, который является выходом устройства, и его инвертирующим входом подключен резистор обратной связи 6, параллельно которому включены последовательно соединенные резистор 7 и конденсатор 8, причем их величины рассчитываются по определенным соотношениям. 1 ил. i (Л