ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1972 года по МПК H03M1/50 

Изобретение относится к области электроизмерительной технике и может быть использовано для определения силы тока, мощности и количества электричества.

Известен преобразователь тока в цифровой код, содержащий многообмоточный переключающий дроссель и последовательно соединенные генератор образцовой частоты, ключ, управляемый триггером управления, и реверсивный счетчик с триггером реверса.

Однако известное устройство не удовлетворяет требованиям но точности и крутизне преобразования.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства.

Для этого в преобразователь введен низкочастотный генератор тока треугольной формы, выходом подключенный к обмотке подмагничивания нереключающего дросселя, две выходные обмотки которого соединены последовательно-согласованно, причем один свободный .конец обмоток конец обмоток соединен с входом триггера управления и первым входом триггера реверса, а другой конец - со вторым входом триггера реверса.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

точный переключающий дроссель 2 на сердечнике из материала с ППГ, триггер 3 управления, генератор 4 образцовой частоты, электронный ключ 5, реверсивный счетчик 6 и триггер 7 реверса.

Дроссель 2 включает обмотку 8 подмагничивания, измерительные обмоткп 9-// и выходные обмотки 12 и 13.

С выхода генератора 1 ток треугольной формы .поступает на обмотку 8, и при отсутствии измеряемых токов ( .. . i(0) происходит пе.ремагничивание сердечника, в моменты (/1, 2, з) достижения намагничивающей силой ее порогового значения для данной петли гистерезиса (зона -Wcic- Wctc-фиг. 2, а). На выходных обмотках 12 и 13 дросселя появляются положительные импульсы V, V2 и Уз (фиг. 2,6).

Обозначив интервал времени между импульсами Vi Н V-2. через Tt, а между импульсами Vz и Vs через TZ, имеем, для случая отсутствия измеряемых токов, равенство Ti Tz.

При наличии хотя бы одного из измеряемых токов намагничивающая сила, обусловленная алгебраической суммой измеряемых токов и тока подмагничнвания треугольной формы, смещается на величину IW iiWi- + kW-2+...+iiWi,

где Wi, W2,. . ., Wi - количество витков измерительных обмоток 9, 10 и 11 соответственно.

Если выбрать W2 . . . Wi, эта величина, будет пропорциональна алгебраической сумме измеряемых токов

1

(фиг. 2,а, пунктирная кривая).

Теперь перемагничиваЕие сердечника происходит в моменты времени 1, tz, ts И интервалы времени Ti и TZ не равны между собой (фиг. 2, в).

Импульс Vl появляется раньше импульса У на промежуток времени А, равный

,

W-i, I

tga

где /г-амплитуда тока треугольной формы;

Гг-период колебания генератора /; tga - крутизна фронтов тока генератора 1.

Импульс Vz появляется позлее импульса Va на тот же 1Ц ромежуток времени, тО есть разность интервалЬв

,WJr

С приходом импульса V триггер 3 управления открывает электронный ключ 5, а триггер 7 устанавливает реверсивный счетчик 6 на суммирование.

Импульсы с выхода генератора 4 образцовой частоты с периодом Го через электронный ключ 5 поступают в счетчик 6 на суммирование. За время rl в счетчике 5 фиксируется чист

ло Nl -. С приходом импульса Уа к триг о

гер 7 переключает реверсивный счетчик 6 на вычитание. За время Tz в счетчик 6 по,стуА f

пает на вычитание число имлульсов Nz

Импульс УЗ через триггер 3 закрывает электронный ключ 5. В счетчике 6 фиксируется число

Т Гп

N N - То То

г,ш,2

12u

.

TO-WJ,

где К --

коэффициент преобразоToW I,

вания.

Таким образом, количество импульсов, записанное счетчиком 6, пропорционально сумме измеряемых токов. Из выражения для коэффициента преобразования видно, что основные погрешности преобразования обусловлены неточностью задания периода и амплитуды тока треугольной формы. Введением стабилизации по периоду и амплитуде эти погрешности можно

сделать достаточно малыми. Кроме того, вый.W

бором соотношении витков амплитуды

Wn

тока /г и отношения Гг может быть получен достаточно большой коэффициент преобразования.

Предмет изобретения

Преобразователь тока в цифровой код, содержащий многообмоточный .переключающий дроссель и последовательно соединенные генератор образцовой частоты, ключ, управляемый триггером управления, реверсивный счетчи.к с триггером реверса, отличающийся

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен низкочастотный генератор тока треугольной формы, выходо1М подключенный к обмотке подмагничивания переключающего дросселя, две вы-ходные обмотки которого соединены последовательно-согласованно, причем один свободный конец обмоток соединен с входом триггера управления и первым входом триггера реверса, а другой конец - со вторым

входом триггера реверса.

Е

/ Гffi-

/7 I

1

1,-1 Л ,

.-

Tjl I 1М Ii I I I I I 1 I I м I

ь|

dJ:F

t

- t

Гг