МАГНИТНЫЙ ТОКОВЫЙ НУЛЬ-ОРГАН Советский патент 1970 года по МПК H03K19/16 H03K3/45 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах промышленной автоматики для фиксации прохождения тока через нулевое значение в преобразователях аналоговых величин в дискретные и др.

Известно большое количество нуль-органов, построенных иа электронных лампах, транзисторах, магнитных элементах и пр. Для целей гальванической развязки цепи измеряемой величины и целей обработки получаемого сигнала используются преимушественно нульорганы на магнитных элементах. Среди них можио выделить нуль-органы на базе магнитных усилителей, параметронов и дифференцирующих трансформаторов. Первые обладают малым быстродействием, а вторые требуют отдельного генератора накачки. Нуль-органы на основе дифференцирующих трансформаторов оказываются особенно эффективными при использовании сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, состояние которых быстро меняется из состояния отрицательной в состояние положительной намагниченности и наоборот при достижении результирующим потоком какой-либо пороговой величины. При этом для повышения чувствительности применяют смещение исходной рабочей точки сердечника. Из диаграммы, приведенной на фиг. 1, видно, что при введении смещения

(точка а) напряженность срабатывания без смещения Я ср.о оказывается больше напряженности срабатывания со смещением Яср.см на величину напряженности смещения Ясм ср.см fJcp.o смИмиульс, соответствующий нулевому значению измеряемой величины, при наличии смещения оказывается ближе к моменту прохождения ее через нуль, чем при его отсутствии. Однако опрокидывание сердечника в обратное состояние может произойти только при .см HOTH.O + см Т. е. если чувствительность нуль-органа при возрастании измеряемой величины повышается, то при ее спадании чувствительность снижается и фиксация нулевого значения измеряемой величины происходит с большим запаздыванием.

Целью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности нуль-органа как при возрастании, так и при спадании результирующей напряженности магнитного поля в сердечнике с нрямоугольной петлей гистерезиса для одно- и разнополярного входного сигнала.

Эта цель достигается применением дополнительных обмоток смещения и несимметричного триггера, управляющего ими, причем

обмоткам трансформатора, а выходы - к обмоткам смещения.

Схема нуль-органа показана на фиг. 2. Здесь: 1 - трансформатор нуль-органа; 2 - обмотка измеряемой величины; 3, 4 - выходные обмотки трансформатора; 5, 6 - обмотки смещения; 7 - несимметричный триггер; 8, 9 - входы триггера; 10, 11 - выходы триггера и схемы. На фиг. 3 приведены диаграммы работы устройства, на которых 12 - рабочая точка сердечника, соответствующая исходному состоянию триггера; 13 - рабочая точка сердечника, соответствующая другому состоянию триггера; 14 - изменение нанряженности магнитного -поля сердечника при работе схемы; 15, 16 - импульсы на входах триггера; 17, 18-потенциалы на выходах триггера.

В исходном состоянии рабочая точка сердечника находится в положении 12, обеспечиваемом состоянием несимметричного триггера (эпюра 18, фиг. 3). При повыщении измеряемой величины Нулевого значения сердечник нереходит из положения 12 в положение 12. При этом на обмотках 3 и 4 (фиг. 2) появляются импульсы (эпюры 15 и 16, фиг. 3). Отрицательный импульс обмотки 3 через вход 8 опрокидывает триггер в противоположное состояние, и рабочая точка из положения 12 переходит в положение 13. Когда измеряемая величина уменьщаясь, вновь достигает нулевого значения, сердечник переходит из положения 13 в положение 13, и на обмотках 3 и 4 появляются импульсы противоположной полярности, причем импульс обмотки 4 через вход 9 (фиг. 2) возвращает триггер в исходное состояние. Рабочая точка из положения 13 возвращается в положение 12. При опрокидывании триггера нужное :состояние сердечника обеспечивается с помощью обмоток смещения 5, 6 (фиг. 2). Таким образом, фиксация нулевого значения измеряемой величины происходит с высокой точностью независимо от материала сердечника, полярности

измеряемой величины и направления ее изменения.

Предмет изобретения

Магнитный токовый нуль-орган, содержащий несимметричный триггер и трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, с обмотками смещения измеряемого сигнала и выходными, отличающийся

тем, что, с целью повыщения чувствительности, выходные обмотки трансформатора подключены ко входам несимметричного триггера, к выходам которого подсоединены обмотки смещения.

й

Нср.cf.

Hi,, t

ue I

fue 2