Преобразователь для измерения значения и напряжения постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода, автоматики и контроля для измерения больших по- стоянных токов.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема; на фиг. 2 - ди- аграммы, поясняющие работу предлагаемого преобразователя.

Генератор переменного напряжения основной повышенной частоты выполнен на основе известной схемы стабилизи- рованного транзисторного автогенератора с L-C-контуром в цепи обратной связи. Выходная цепь автогенератора 1, образованная вторичной обмоткой его внутреннего трансформатора, под- ключена к последовательно и встречно включенным рабочим обмоткам 1 магнитного модулятора 3. Цепь последовательно и согласно включенных обмоток 4 управления магнитного модулятора 3 связана с источником 5 измеряемого постоянного тока с большим внутренним сопротивлением.

Выходная цепь магнитного модулятора 3, образованная последовательным и согласным включением его выходных обмоток 6, суммирующих выходной сигнал удвоенной частоты, подключена к первому входу фазочувствительного демодулятора 7, связанного по реверсии- ному выходу постоянного тока с полезной нагрузкой 8 преобразователя. Стабилизация частоты автогенератора 1 производится его внутренним последовательным L-C-контуром, содержащим конденсатор 9 и дроссель 10. Вторичная обмотка дросселя 10 выполняет роль второй гальванически развязанной выходной цепи переменного тока автогенератора 1, имеющей при этом практически синусоидальное напряжение основной частоты, сдвинутое по фазе на 90° относительно напряжения прямоугольной формы первой выходной цепи автогенератора 1 .

Первая и вторая выходные цепи переменного тока автогенератора 1, образованные соответственно вторичными обмотками выходного трансформатора и дросселя 10 автогенератора 1, подклю- чены к первому и второму входам переменного тока кольцевого диодно-резис- торного модулятора 11, выходная цепь 12 которого образована выводами средних точек вторичных обмоток выходного трансформатора и дросселя 10 автогенератора 1 и подключена к второму входу фазочувствительного демодулятора 7.

На фиг. 2 показаны диаграммы: а - выходного напряжения переменного тока прямоугольной формы, снимаемого с первой выходной цепи автогенератора 1; б - выходного напряжения, снимаемого с второй выходной цепи переменного тока автогенератора 1; в - выходного напряжения переменного тока удвоенной частоты, снимаемого с выходной цепи 12 кольцевого модулятора 11; г - изменения измеряемого постоянного тока источника 5; д - изменения выходного напряжения переменного тока удвоенной частоты, снимаемого с выходной цепи магнитного модулятора 3; е - изменения выходного реверсивного сигнала постоянного тока, снимаемого с выходной цепи фазочувствительного модулятора 7.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока прямоугольной формы с вторичной обмотки трансформатора автогенератора (фиг. 2а) в цепь рабочих обмоток магнитного модулятора 3, а также на один вход переменного тока кольцевого модулятора 11 одновременно на его другой вход переменного тока поступает практически синусоидальное напряжение с вторичной обмотки дросселя 10 автогенератора 1, сдвинутое по фазе на 90° относительно выходного напряжения автогенератора I.

При этом на интервале 0 - t (фиг, 2) в выходной цепи вторичных обмоток магнитного модулятора 3 генерируется напряжение переменного тока удвоенной частоты с фазой, близкой к фазе напряжения первой выходной цепи автогенератора (фиг. 2д). В выходной цепи кольцевого модулятора 11 при этом также генерируется переменное напряжение удвоенной частоты (фиг.2в) с неизменными величиной и фазой как результат принудительной коммутации выходного напряжения дросселя 10 (фиг. 2б) опорным напряжением прямоугольной формы (фиг. 2а), переключающим диоды кольцевого модулятора 11.

Фазочувствительный демодулятор 7, выполненный, например, с использованием транзисторных переключающихся

ключей, управляемых опорным напряжением удвоенной частоты (фиг. 2в), подаваемым с выхода кольцевого модулятора 11 на второй вход 13 демодулято- ра 7, производит при этом двухтактное выпрямление выходного .напряжения удвоенной частоты магнитного модулятора (фиг. 2д,е), подаваемое далее на усредняющий вход полезной на- грузки 8 преобразователя.

Соответственно, в момент времени tj, когда, например, изменяется полярность входного сигнала устройства (фиг. 2г), его магнитный модулятор 3 реагирует на это соответствующим изменением величины и фазы выходного напряжения удвоенной частоты (фиг.2д) причем величина фазы этого напряжения близка к 180й по отношению к фа- зе основного выходного напряжения автогенератора 1 (фиг. 2а). При этом фазочувствительный демодулятор 7, на второй вход I3 которого по-прежнему поступает опорное напряжение удвоен- ной частоты стабильных фазы и величины с выхода кольцевого модулятора 1I, реагирует на изменение фазы выходного напряжения магнитного модулятора 3, подаваемого на первый вход демо- дулятора 7, изменением полярности выпрямленного выходного сигнала (фиг. 2е),

Формула изобретения

Преобразователь для измерения значения и направления постоянного тока, содержащий генератор переменного напряжения основной частоты, первый выход которого соединен с магнитным модулятором с удвоением частоты выходного сигнала переменного тока, выходной цепью подключенным к первому вхо-. ду фазочувствительного демодулятора, источник опорного . переменного напряжения с удвоением частоты, подключенный выходом к второму входу фазочувствительного демодулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, генератор переменного напряжения основной частоты выполнен обеспечивающим гальванически развязанный дополнительный выход с напряжением переменного тока основной частоты, сдвинутым на 90 относительно напряжения его первого выхода, а источник опорного переменного напряжения удвоенной частоты выполнен в виде кольцевого диодно-резисторного модулятора, связанного первым и вторым входами переменного тока соответственно с первым и вторым выходами генератора переменного напряжения основной частоты.

eflmfflffi/U

UAJ

J

МЫшлг

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода, автоматики и контроля для измерения больших постоянных токов. Преобразователь содержит генератор переменного напряжения 1 с двумя гальванически разделенными выходами, напряжения которых взаимно сдвинуты на 90 эл.град. Оба эти выхода соединены с диагоналями переменного тока кольцевого диодно-резисторного модулятора 11, выход 12 которого образован отводами от средних точек выходного трансформатора и дросселя 10 генератора переменного напряжения 1. Магнитный модулятор 3 получает питание с выхода генератора переменного напряжения 1 и подмагничивается измеряемым постоянным током источника тока 5. Выходные обмотки 6 магнитного модулятора 3 соединены с первым входом фазочувствительного демодулятора 7, на второй вход которого подано опорное напряжение с выхода 12 кольцевого диодно-резисторного модулятора 11. При изменении направления измеряемого постоянного тока изменяется полярность напряжения на нагрузке 8 фазочувствительного домодулятора 7. 2 ил.