МАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В РАЗНОСТЬ ФАЗ Советский патент 1970 года по МПК H02M7/02 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны магнитные преобразователи синусоидального напряжения в разность фаз, содержащие магнитопровод с крестообразным участком, на котором намотаны входная об:мотка, две выходные обмотки и обмотка опорного напряжения. Однако известные преобразователи имеют ограниченный линейный диапазон шкалы преобразования.

Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что в нем магнитная система содержит укрепленный на одном из стержней магнитопровода с крестообразным участком и отделенный от него немагнитной прокладкой компенсационный сердечник с обмоткой, а сам преобразователь содержит два последовательно и встречно включенных выпрямителя с присоединенными к их выходам нагрузочным резисторами и модулятором. Один из вынрямителей соединен с одной из охватывающих крестообразный участок магнитопровода и стержень компенсационного сердечника взаимно перпендикулярных выходных обмоток, другой выпрямитель подключен к обмотке опорного напряжения, а выход модулятора присоединен к обмотке компенсационного сердечника.

На фиг. 1 изображен магнитный элемент преобразователя; на фиг. 2 - принципиальная схема преобразователя. Магнитный элемент преобразователя содержит основной сердечник / с крестообразным участком и четырьмя стержнями, на которых находятся четыре нолуобмотки, соединенные попарно и образующие входную обмотку 2 и обмотку 3 опорного напряжения.

На крестообразном участке основного сердечника взаимно перпендикулярно под утлом в 45° к осям потоков входной и опорной обмоток с охватом компенсационного сердечника 4 располол ены две выходные обмотки 5.

Основной и компенсационный сердечники разделены немагнитной прокладкой 6.

Наряду с магнитным элементом 7 преобразователь содержит полупроводниковые выпрямители 5 и 9, нагрузочные резисторы мостовых выпрямителей 10 и //и модулятор /2. При подаче на входную обмотку 2 преобразуемого синусоидального напряжения и на опорную обмотку 3 стабилизированного синусоидального нанряження со сдвигом по

фазе на 90° по отношению к выходному напряжению в одной из выходных обмоток 5 наводится э.д.с. от действия геометрической суммы потоков входной обмотки и встречно направленных потоков обмотки 5 опорного и

В другой выходной обмотке 5 наводится э.д.с. от действия геометрической разности нотрков входной обмотки 2 и встречно направленных потоков обмотки 5 опорного и обмотки 13 компенсационного напряжений, а разность фаз напряжений выходных обмоток 5, зависящая от величины входного напряжения, является выходным пара:метром преобразователя и может быть преобразована в цифровой код, например, цифровым фазометром.

При отсутствии компенсационного сердечника 4 и при неизменной величине опорного напряжения разность фаз выходных напряжений будет зависеть от входного напряжения нелинейно:

x|, 2arctg-.

и on

Для получения линейной зависимости между разностью фаз выходных напряжений и преобразуемым напряжением следует изменять опорное напряжение по закону:

и -и ct Д

-оп - -BX--S ,. 1 он

где и on-действующее значение опорного

напрялсения при вх); - действующее значение, входного

напряжения;

он - действующее значение опорного напряжения при .

Однако техническая реализация такой зависимости с достаточной точностью затруднительна.

В предложенном преобразователе хорошая линейность щкалы преобразователя достигается тем, что наряду с основным сердечником 1 применяется компенсационный сердечник 4, обмотка 13 которого создает компенсационный ноток Фк1 встречный потоку опорной обмотки 3, а напряженне U, подаваемое на компенсационную обмотку 13, получается путем выпрямления выходного напряжения выпрямителем 8 и опорного напряжения - выпрямителем 9, а их разность модулируется опорным напряжением в модуляторе 12 (например, магнитным модулятором на

основной гармонике) с необходимым передаточным коэффициентом и подается затем в компенсационную обмотку 13.

Предмет изобретения

Магнитный преобразователь синусоидального напряжения в разность фаз, содерл ащий магнитопровод с крестообразным участком, на котором намотаны входная.обмотка, две выходные обмотки и обмотка опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и линейности характеристики, в нем магнитная система содержит укрепленный на одном из стержией магнитонровода с

крестообразным участком и отделенный от него немагнитной прокладкой компенсационный сердечник с обмоткой, а сам преобразователь содерлсит два последовательно и встречно включенных выпрямителя с присоединенными к их выходам нагрузочными резисторами и модулятором, нричем один из выпрямителей соединен с одной из охватывающих крестообразный участок магнитопровода и стержень компенсационного сердечника взаимно перпендикулярных выходных обмоток, второй выпрямитель подключен к обмотке опорного напряжения, а выход модулятора присоединен к обмотке компенсационного сердечника.