Функциональный преобразователь переменного тока Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к области вычислительной и электроизмерительной техники и может быть использовано также в системах автоматического управления. Известен функциональный преобразова тель переменного тока, выполненный на нелинейном дросселе и используемый в качестве перемножающего устройства ij Наиболее близким техническим решением является функциональный преобразова тель, выполненный в виде нелинейного дросселя с ферромагнитным сердечником с ППГ, набранным из отдельных вложенных друг в друга колец, сечение которых определяется видом реализуемой функциональной зависимости Г2. Основным недостатком известных преобразователей является сложность конструкции ферромагнитного сердечника, значительный разброс электрических параметров преобразователей и методическая погрешност преобразования, вызванная квантованием магнитного потока. Цель изобретения - упростить конструкцию преобразователя и повысить точность его работы. Для этого в функциональном преобразователе переменного тока, содержащем дроссель с ферромагнитным сердечником с пршлоугольной петлей гистерезиса (ППГ), последовательно с обмоткой которого включен нагрузочный резистор, ферромагнитный сердечник дросселя выполнен с пазами, расположенными в диаметральных плоскостях, глубина которых определяется воспроизводимой функцией. Нелинейный дроссель на тороидальном ферромагнитном сердечнике с ППГ имеет пазы в диаметральных плоскостях, глубина которых есть функция радиуса F (F), определяемая видом функциональной зависимости, реализуемой преобразователем по следующему соотнощению: ЙСФСТПЗ FCUV-tlQ-1 где Ф (R) - поток вектора магнитной индукции сердечшпса (фукк- ция, обратная воспроизводи мой зависимости). yW :Ф(Ю (п ), в. так как R г 21t И где 1 - радиус перемагничивания; W- количество витков ойротки дрос селя; . -JTMc, К -55коэффициент пропорциональности HQ- ширина ферромагнитной ленты; Н - коэрцитивная сила материала сердечника; Вр - остаточная индукция материала сердечника. На фиг. 1 представлена пркшшпиальхная электрическая схема преобразовате ля; на фиг. 2 - пример выполнения сердечника нелинейного дросселя с четьфь- мя радиальными пазами для преобразова теля с квадратичной характеристикой, Jвыx Преобразуемый сигнал подают на дроссель 1, а выходной сигнал снимают с нагрузочного резистора 2. Преобразователь представляет из себя дроссель с ферромагнитным сердечником 3 с прямоугольной петлей гистерезиса, который изготовляют из ферромагнитной ленты шириной tl путем наматы .вания ее на оправку. Поскольку магнитное сопротивление пазов несравнимо больше магнитного со противления материала сердечника, намагничивающая сила направлена по периметру сердечника и ось легкого намагни чивания материала сердечника направлена вдоль ферромагнитной ленты, т.е. так же по периметру сердечника, то магнитный поток в сердечнике с ростом намагничивающей силы замыкается по площади с меньшим магнитным сопротивлением. Поэтому вид воспроизводимой функции преобразования не зависит от количества пазов в сердечнике. Необходимым и достаточным условием является лишь то, что общее магнитное сопротивление азов (одного паза) должно быть несравнимо больше магнитного сопротивления материала сердечника. Если нарезается несколько пазов, то необходимо, чтобы их глубина по радиусу изменялась по одному и тому же закону. Класс воспризводимых функций для данного преобразователя ограничен непериодическими функциями, функциями, заданными в явной форме, и дифференцируемыми функциями. Как показали проведенные экспериментальные исследования, вполне достаточно одного радиального паза шириной 1 мм, однако по техническим причинам удобнее нарезать два радиальных паза, расположенных по диаметру сердечника. Глубина паза зависит только от вида воспроизводимой функции преобразования и не зависит от ширины паза. Использование предлагаемого функционального преобразователя переменного тока позволяет упростить и удешевить его изготовление, а также повысить точность и повторяемость характеристик преобразователей. Формула изобретения Функциональный преобразователь п&ременного тока, содержащий дроссель с ферромагнитным сердечником с прямоугольной петлей гистерезиса, последовательно с обмоткой которого включен нагрузочный резистор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности работы, в нем ферромагнитный сердечник дросселя выполнен с пазами, расположенными в диаметральных плоскостях, глубина которых определяется воспроизводимой функцией. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Розенблат М, А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М.: Наука, 1966, с. 222. 2.Авторское свидетельство СССР № 618749, кл. G. 06 Q 7/26, 1977.