Датчик нуля и направления тока Советский патент 1980 года по МПК G01R19/14 

Изобретение относится к электротехнике. Датчик может быть использован для управления вентильными преобразователями. Известны датчики нуля и направления тока, содержащие первичный датчик и согласуквдий каскад в которых в качестве первичного датчика исполь зованы светоизлучанвцие диоды 1 . Такой первичный датчик не пригоден для контроля сильноточных цепей из-з ограниченной мощности светоизлучаощих диодов. Испо)1ьзование делителей Нс1пряжения затрудняет его применение в цепях с реактивными элементами из-за потерь мсщности на сопротивлениях делителя. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является устройст во, которое содержит первичный датчик - в виде двух встречно-параллельно соединенных диодов и согласующий каскад, выполненный (в виде двух тран зисторой, базы которых подключены к выходгил первичного датчика и соединены между собой резистором, средним выводом Ьоединенным с эмиттерами обоих транзисторов и с входомч источ ника питания 2. Недостатком данного датчика явля ется низкая достоверность контроля из-за наличия на входе согласующего каскада трансформатора напряжения. Для объяснения этого достаточно рассмотреть два режима: ток В контролируемой цепи протекает как в положительный , так и в отрицательный полупериоды; ток в силовой цепи протекает в один из полупериодов. В первом режиме напряжение, снимаемое с диодов, знакопеременное, а во втором - однополярное. Тем не менее после трансформации это напряжение в обоих случаях знакопеременное, наВыходах формирователей по-прежнему появляются сигналы направления и нуля тока, известное устройство не.замечает отсутствия тока в контролируемой цепи в один из полупериодов, выдает ложную информацию. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Это достигается тем, что в датчик нуля 1И направления тока, содержащий первичный датчик в двух встречно-параллельно соединенных диодов и согласующий каскад. выполненный в виде двух транзисторов базами подключенных к выходам первичного датчика и соединенных между собой резистором, средний выход кото рого соединен с эмиттерами обоих транзисторов и подключен к вхеду источника питания, введены два дополнительных диода и два трансформатора, первичные обмотки включены в коллекторные цепи транзисторов и подсоединены к второму входу источника питания, при этом одна вторичная обмотка каждого трансформатора через дополнительный диод подключена к одному выходу датчика, а другие вторичные обмотки соответст венно подключены к двум другим выходеал датчика, вторые концы всех вторичных обмоток соединены с общей шиной датчика. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема датчика нуля и направления тока, содержащего первичный датчик 1 на двух встречнопараллельно включенных диодах 2 и 3 и согласующий каскад 4, выполненный на двух транзисторах 5 и б, в коллек торные цепи KOTOfwx включены первичные обмотки трансформаторов 7 и 8. Переменное сопротивление 9 включено так, что его средний вывод соединен с эмиттерами обоих -транзисторов и с одним из зажимов источника питания 10. Каждый из транзисторов имеет по две вторичные.обмотки,связанные одним выводом с ойцей шиной датчика, а другим с его тремя выходами. С одним из выходов посредством диодов 11 и 12 соединены две обмотки, по одной от каждого трансформатора. Датчик работает следующим образом При прохождении контролируемого тока через диоды 2 и 3 на них наводи ся близкое к прямоугольному напря-, жениеОп . Для транзисторов 5 и 6 это напряжение является управляющим. Они открывсоотся поочередно при измен НИИ направления протекания тока в контролируемой цепи, что приводит к поочередному протеканию тока через соответствующие первичные обмотки трансформаторов 7 и 8. При этом на их вторичных обмотках наводятся напр жения, которые с одной пары обмоток суммируются с помощью диодов 11 и 12 и поступают на выход,где получают импульсный сигнал U , соответствующий переходу тока 1,через нулевое значение, а с другой пары обмоток напряжения U и U , свидетельствующие о положительном и отрицательном направлении тока 1,;-, снимаются непосредственно. Сопротивление 9 служит для выравнивания порогов отпирания транзисторов. Такое разделение сигналов, поступавощих с первичного датчика, дает возможность обеспечить получение достоверной информации о токе Ij. в любом из режимов этой цепи. Сравнение данного датчика с известным показало, что по сложности и числу элементов,они равноценны. Однако изобретение позволяет избежать появления ложной информации и, таким образом, повысить достоверность контроля. Формула изобретения Датчик нуля и направления тока, содержащий первичный датчик в виде двух встречно-параллельно соединенных диодов и согласующий каскад, выполненный в виде двух транзисторов, базы которых подклю.чены квыходам первичного датчика и соединены между собой резистором, средний вывод которого соединен с эмиттерс1ми обоих транзисторов и подключен к входу источника питания, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены два дополнительных диода и два трансформатора, первичные обмотки которых включены в коллекторные цепи транзисторов и подсоединены к второму входу источника питания, одна вторичная обмотка каждого трансформатора через дополнительный диод подклшчена к одному выходу датчика, а другие вторичные обмотки соответственно подключены к двум другим выходам датчика, вторые концы всех вторичных обмоток соединены с ойцей шиной датчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 2l0249, кл. G 01 R 19/14, 1966. 2.Сборник трудов НЭТИ Преобразовательная техника , Новосибирск, 1968, с.314, рис. 1 и 5.

ll

I