Преобразователь постоянного токаВ КОд Советский патент 1981 года по МПК H03K13/17 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В КОД

1

Изобретение отнсхзится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения постоянных токов.

Известен преобразователь постоянного тока во временной интервал, содержащий блокинг- енератор, управляющий триггер Н генератор пилообразного тока, тфичем сердечник трансформатора блокингнгенератора выполнен в виде тороида из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и снабжен дополнительной обмоткой, соединенной с генератором шалообразного тока, а т шина рабочего тока внутри сердечника Cll.

Недостатком известного устройства является невысокая точность работы и необходимость введения в состав устройства дополнительной аппаратуры по преофазованвю временгаэго интервала в код для преобразования тока в код, что значительно усложняет устройство.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преофазоватвль постоянного тока в код, содержащий магнито- «одуляционный датчик из двух пронизанных токоведущих шиной кольцевык сердечников, прошитых согласно обмотками возбуждения, соединенными . последовательно собой, а началом одной и Концом другой - с первым и вторым выходами генератора возбуждения, и обдими для двух сердечников обмоткой компенсации, соединенной с выходами генератора пилообразного тока, и сигнальной ойроткой, соединенной со входами избирательного усилителя, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора возбуждения, первый выход через индикатор нуля второй гармоники - с нулевым входом триггера утфавления, а второй выход - с входом Компаратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смешения, а выход - с первым входом 1 ен атора пилообразного тока и с первым, входом блока преобразования временного интервала в код, выход которого

соединен с выходной шиной устройства, а второй вход - с вторым входом генератора пилообразного тока и единичным выходом управляющего триггера, единичный вход которого соединен с шиной запуска устройства .

Недостатком устройства является недостаточно высокая точность работы вследствие большой погрешности от нестабильности отношения скоростей нарастания токов компенсашш на этапах работы устройства.

Цель изобретения - повышение точности работы преобразователя постоянного тока в код.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь введен индикатор нуля тока, входы которого соединены соответственно с концом обмотки компенсации и вторым выходом генератора пилообразного тока, а выход - с нулевым входом триггера управления и с первым входом блока преобразования временного интервала в код, второй вход которого соединен с выходом индикатора нуля второй гармоники и дополнительным входом генератора пилробразнопР тока.

На фиг. 1 показана блок-чЬхема устройства на фиг. 2 диаграмма, поясняющая принцип его действия.

Устройство содержит магнито- одуля- 1Ш01Шый датчик I из двух пронизанных токоведущей шиной 2 кольцевых сердечников 3, имеющих две обмотки 4 возбуждения, сигнальную обмотку 5 и обмотку 6 компенсации. Обмотки 4 возбунодения соединены .последовательно между собой, причем начало одной из них и конец другой подключены соответственно к первому и второму выходам генератор 7 возбуждения. Сигнальная обмотка 5 через , избирательный усилитель 8 соединена с первым входом фазового детектора 9, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора 7 возбуждения, первый выход через индикатор Ю нуля второй гармоники - с дополнительным, входом генератора 11 пилообразного тока и вторым входом блока 12 преобразования временноге интервала в код, а второй выход - с ftepвым входом компаратора 13, второй вход которого соединен с шиной 14 напряжения смещения , а выход - с первым входом генератора И пилообразного тока. Второй вход генератора 11 соединен с единичным выходом триггера 15 управления, единичный вход которого соединен с шиной 16 запуска устройства, а нулевой вход - с выходом индикатора 17 нуля тока и первым входом блока 12, выход которого соединен с выходной шиной 18 устройства. -Входы индикатора 17 нуля тока соединены соответственно с концом обмотки 6 Компенсации и вторым выходом генератора 11, второй вход которого соединен с началом обмотки 6 компенсации.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый ток, протекающий по шине 2, создает постоянное магнитное поле И,, насыщающее материал сердечника 3. В это время напряжение второй гармоники на выходе магнито-модуля- ционного датчика I (на выходе сигнальной обмотки 5) отсутствует. В момент времени 10{фиг.2) на шину 16 запуска устройства поступает напряжение (Jj,an устанавливающее триггер 15 управления в единичное состояние. Триггер 15 срабатывает и по второму входу запускает генератор 11 пилообразного тока. Пилообразный ток в сердечниках 3 маг- нито-модуляционного датчика 1 создает компенсирующее нарастающее во времени магниное поле Hj.. В момент времени t (фиг.2), когда Н,начинает приближаться к Н , но /HO/, на выходе сигнальной обмотки 5 появляется напряжение второй гармоники, преобразуемое избирательным усилителем 8 и фазовым детектором 9. Напряжение на втором выходе фазового детектора 9, достигнув величины UCM, которое устанавливается перед началом работы на втором входе компаратора 13 по шине напряжения смещения, вызывает срабатывание компаратора 13, который переключает режим работы генератора 11, уменьшая |яараста-. ние тока компенсации. В момент времени t/x напряжение на выходе фазового детектора уменьщается до нуля. В этот момент срабатывает ивдикатор Ю нуля второй гармоники и переключает генератор 11 пилообразного тока в режим формирования линейно-спадаюшего тока и включает в работу блок 12 преобразования временного интервала в код. В момент времени tii {фиг.2), когда ток в обмотке компенсации 6 достигнет нуля, срабатывает ивдикатор 17 нуля тока и прекращает работу блока 12. Одновретленно выключается триггер 15 управления, который переводит генератор 11 пилообразного тока в исхбдное состояние. На этом цикл работы преобразователя окончен. Значение кода из блока 12 пр&образования временного интервала в код работающего в интервале от i до ia на выход устройства для каждого цикла работы поступает по шине 18.

Таким образом, в предлагаемом устройстве .интервал времени, в дальнейшая преобразуемый в цифровой код, формируется яе при нарастании компенсирующего тока, а при его спаде от момента равенства сравниваемых магнитных полей до момента, когда уменьшающийся по линейному закону ток компенсации достигает нулевого значения, что устраняет наличие двух масштабов преобразования, а следовательно, и погрешности от нестабильности отношения скоростей нарастания тока компенсации на всех этапах цикла работы.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного тока в код, содержащий магнито-модуляционный датчик из двух пронизанных токоведущей шиной кольцевых сердечников, прошитых согласно ойлотками возбуждения, соединенными последовательно между собой, а началом одной и концом другой - с первым и вторым выходами генератора возбуждения, и общими для сердечников обмоткой компенсации, начало которой соединено с первым выходом генератора пилообразного тока, и сигнальной обмоткой, соединенной совходами избирательного усилителя, выход которого соединен с пфвым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора возбуждения, первый выход - со входом шщика- тора нуля второй гармоники, а второй выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смацения, а выход - с первым входом генератора пилообразного тока, второй вход которого соединен с единичным выходом триггера управления, единичный вход которого соединен с шиной запуска устройства, и блок преобразования временного интервала в код, выход которого соединен с выходной

шиной устройства, о т л и ч а ющ и. и с я т&л, что, с целью повышения точности устройства, в него введен индикатор нуля тока, входы которого соединены соответственно с концом обмотки

компенсации и вторым выходом генератора пилообразного тока, а выход - с нулевым вж)дом триггера управления и с первым входом блока преобразования временно1Ч интервала в код, второй

вход KoTopoix соединен с выходом индикатора нуля второй гармоники и дополнительным входом генератора пилообразного тока.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 275113, кл. Н 03 К 5/13, 197О.

№ 452921, кл. Н 03 К 13/17, 1972 (прототип).

г-: 1 Ч

«

yjg

8ш

IPuf f