ОПТОЭЛЕКТРОННЬШ КОЛ\ПЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1970 года по МПК G01R19/00 G01R17/06 

Изобретение относится к измерительным приборам и предназначено для измерений напряжения или тока в цепях переменного тока.

Известны ко.мпенсаторы переменного тока, содержащие в качестве балансирующего элемента фотоприемник, управляемый потоком света, трансформатор с четырехсекционной вторичной обмоткой, три секции которой включены но балансной схеме, усилитель-интегратор и диодный ключ. Однако изменение управляющего светового потока в этих системах осуществляется с помощью механической системы диафрагмирования, связанной электромеханически с реверсивным двигателем.

Вследствие значительной инерционности подвижных частей подобные схемы обладают низким быстродействием.

Целью настоящего изобретения является создание измерительной компенсационной схемы переменного тока, в которой унравление балансом осуществляется безынерционными средствами и измерения не зависят от частоты измеряемого тока.

Эта цель достигается тем, что в схему оптоэлектронного компенсатора введен светоизлучитель, включенный на выходе усилителя-интегратора, оптический выход которого направлен на фотодетектор и на фотоприемник.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого компенсатора, где:

/ - трансформатор, на первичную обмотку которого подано измеряемое напряжение

2 н 3 - секции вторичной обмотки с коэффициентами трансформации, равными единице;

4- секция вторичной обмотки с коэффициентом трансформации К и намоткой, обратной намоткам остальных секций;

5- секция вторичной обмотки с коэффициентом трансформации КУ,

6- фотоприемник, включенный в компенсирующую цепь;

7- фотонриемник, унравляющий работой усилителя-интегратора;

8- усилитель-интегратор;

9- светоизлучатель;

10- электронно-оптический усилитель света;

// - светоизлучатель, унравляющий фотоприе.мником 7;

12 - регистрирующий прибор (фотодетектор).

Описываемый комненсатор собран на трансформаторе / с четырехсекционной вторичной обмоткой. На первичную обмотку трансформатора подается измеряемое напряжение VхСекции 2 1 3 вторичной обмотки имеют коэффициенты трансформации, равные единице, а коэффициенты трансформаций сёкЦий 4 и 5 равны соответственно К и /Сд- В цепь секции 4 включен фотоприемник 6, сопротивление которого РФ , и эталонное сопротивление RQ. В цепь секций 5 и 5 включены нормированные сопротивления и R2- Напряжение с сопротивления подается на усилитель-интегратор 8, перед которым установлен фотоприемник 7. На выходе усилителя 8 установлен светоизлучатель 9, свет которого усиливается электронно-оптическим усилителем 10 света, после чего раздваивается и направляется на фотоприемник 5 и на регистрирующий прибор 12 для получения результата измерения. Схема работает следующим образом. Измеряемое напряжение Uj трансформируется секциями 4 и 5 вторичной обмотки в напряжения Ui и 1/2. Эти напряжения подводятся к эталонному сопротивлению и фотоприемнику 6 с сопротивлением и . сравниваются с помощью сопротивлений R и 2- Через секцию 3 с коэффициентом трансформации, равным единице, входное напряжение подводится к сопротивлению R так, что оно складывается с напряжением Uz и сравнивается с напряжением f/i --делителя,, состоящего из сопротивле°ФНИИ Rt) и Rф. Возникающий разбаланс напряжений создает ток в сопротивлении R2, совпадающем по фазе с напряжением Uj . Напряжение с R подается к усилителю постоянного тока 8, работающему в режиме интегрирования. Работа этого усилителя управляется фотоприемником 7, связанным оптической связью с секцией 2. Светоизлучатель 11 излучает импульсы света в момент появления на нем положительных полупериодов напряжения U. Эти световые импульсы попадают на фотоприемник 7, резко уменьшая его сопротивление. Импульсы напряжения интегрируются на усилителе 8, и на его выходе меняется напря жение, питающее светоизлучатель 9, благодаря чему меняется интенсивность излученного им света. Так как свет светоизлучателя 9 после усиления поступает на фотоприемник 6, то его сопротивление R меняется до тех пор, пока не установится равенство и 4-П - t a-f-Uj,- при котором напряжение на выходе усилителя 8 .перестанет меняться. В следующий полупериод входного напряжения иJ. напряжение на входе усилителя 8 станет положительным, что приводит к увеличению сопротивления Rф фотоприемника 6, и вновь установится неравенство напряжений U.2 + Ujc , В этом случае вход усилителя Кф интегратора запирается схемой управления, содержащей фотоприемник 7, который используется в качестве ключа, пропускающего ток в обоих направлениях только в освещенном состоянии. Для освещения фотоприемника в нужные моменты времени нредусмотрен преобразователь частоты переменного тока в световые ИМПУЛЬСЫ. предмет изобретения Оптоэлектронный компенсатор переменного тока, содержащий трансформатор с четырехсекционной вторичной обмоткой, три секции которой включены по балансной схеме, усилитель-интегратор, фотоприемники и диодный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен светоизлучателем, включенным на выходе усилителя-интегратора, оптический выход которого направлен на фотодетектор и на фотоприемник.