ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР Советский патент 1964 года по МПК H02M7/538 H03K3/282 

Известные измерительные автогенераторы для преобразования постоянного тока в переменный ток с частотой, пропорциональной напряжению постоянного тока, выполнены на транзисторах по двухтактной схеме с трансформаторной обратной связью.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем в общую эмиттерную цепь транзисторов включена одна из обмоток дросселя на сердечнике из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Вторая обмотка дросселя подключена через сопротивление смещения к источнику измеряемого напряжения.

Такое выполнение автогенератора позволяет увеличить точность преобразования и применять трансформатор с сердечником, выполненным из материала с непрямоугольной петлей гистерезиса.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2- петля гистерезиса сердечника дросселя.

Устройство содержит трансформатор /, транзисторы 2 и 3, дроссель 4 с обмотками 5 и 6 и сопротивление смещения 7.

Если сердечник трансформатора выполнен из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, то частота генератора определяется временем перемагничивания сердечника от уровня индукции - Bs до (Bs - индукция насыщения). Если петля гистерезиса сердечника трансформатора не прямоугольна, процессы перемагничивания сердечника происходят по частным циклам гистерезиса. Максимальные значения намагничивающего поля, при которых в схеме происходит регенеративный процесс будут различны при различпых значениях приложенного напряжения. Следовательно, амплитуда индукции не будет постоянной, что приведет к нелинейной зависимости частоты / генератора от приложенного напряжения И.

Действительная характеристика генератора f F(u} будет иметь вид:

/о+2Я

где /о -начальное смещение характеристики; И - приложенное нанряжение.

Чтобы характеристика генератора (H) проходила через начало координат, необходимо, чтобы амплитуда индукции при любых измеряемых напряжениях оставалась постоянной. Для этого следует ограничить увеличение намагничивающего поля на некотором фиксированном уровне при достижении индукцией в сердечнике трансформатора значения, близкого к индукции насыщения. Это достигается включением в общую эмиттерную цепь транзисторов 2 и с обмотки 5 дросселя 4, сердечник которого имеет прямоугольную

петлю гистерезиса. Вторую обмотку 6 дросселя подключают к источнику измеряемого напряжения, и с помощью сояротиплеиия смещения подбирают Taivoii режи.м, чтсбы магнитное состояние дросселя 4 характеризовалось точкой А (фиг. 2).

Коллекторный ток открытого транзистора 2 или 3, проходящий по обмотке 6, размапшчивает дроссель 4, но напряжещюсть размагничивающего поля меньше наирижеп нести поля смещения, и поэтому индуктиьчюсть дросселя 4 почти не проявляется. При насыщении сердечника траисформатора намагничивающий ток стремительно возрастает, напряженность раз.магничивающего поля превосходит по величине поле IicM- Iic, где Нем - поле смещения, а Не - коэрцитивная сила (фиг. 2). Процесс персмагиичннання дросселя 4 выходит на крутоГ участок нстли гистерезиса, где рост намагничивающего тока почти прекращается. При этом напряжение, индуктируемое в базовой обмотке проводящего транзистора 2 или 5, резко падает, что немедлен-но вызывает регенеративный процесс в схеме генератора, начинается процесс размагничивания, котор; и1 происходит аналогично онисанному. Вы:;рав смещение дроеселя 4, можно полностью ликвидировать начальиое смещение хара1стернсти :н /о. высокая линейность при этом сохраняется, а погрешность нреобразования снижается до ±0,05%.

Описываемое устройство еможет найти применение как преобразователь повыщеиной точности в устройствах телеизмерительной и вычислительной техники, как преобразователь непрерывных электрических величии в дискретные, для интегрироваиня постоянных напряжении в течение больших промежутков времени.

Предмет изобретения

Измерительный автогенератор для преобразования постоянного тока в перемеииый с частоюй, пропор1и-ю: альной иапряжению постоянного тока, выполненный на транзисторах по двухтактной схеме с трансформаторHoii обратной связью, отличающийся тем, что, с целью иовышеиия точности преобразования и возможности иснользования сердечника трансформатора из материала с непрямоугольной петлей гистерезиса, в общую эммитерную цепь транзиеторов включена одна из обмоток дроеселя на сердечнике с прямозгольной петлей гиетерезиса, вторая облютка KOTOjioro подключена через сопротивление смещения к источнику измеряемого иапряжеиия.