Преобразователь сигналов постоянного тока во время-импульсные сигналы Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

1 , . Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения -или стабилизации постоянных токов. Известны устройства, использующи для преобразования сигналов постоян ного тока магнитный элемент - сердечник с прямоугольной петлей гисте резиса tl . Однако эти устройства не обеспечивсцот достаточной точности и стабильности преобразования. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пр образователь сигналов постоянного тока во время-импульсные сигналы, содержащий ферритовое кольцо, на ко тором размещены обмотка преобразуемого тока, выходная обмотка, обмотк обратной связи и обмотка пилообразного тока, вход которой подключен к выходу генератора пилообразного тока 2. - Данный преобразователь не может обеспечить высокой точности преобра зования, так как дрейф постоянной составляющей пилообразного тока и температурная нестабильность параме ров феррита будут вносить смаибки пр образования. Точность измерения янтервалов времени, пропорциональных измеряемому току, ограничивается предельным усилением в цепи положительной обратной связи,обеспечивающим отсутствие генергщии. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь сигналов постоянного тока во время-импульсные сигналы, содержащий основное ферритовое кольцо, на котором размещены обмотка преобразуемого тока, выходная обмотка, обмотка обратной связи и обмотка пилообразного тока, вход которой подключен к выходу генератора пилообразного тока, введено дополнительное ферритовое кольцо, на котором размещены выходная обмотка, обмотка о атной связи, обмотка пилообразного тока, вход которой соединен с выходом обмотки пилообразного тока основного ферритового кольца, а между выходом выходной обмотки каждого ферритового кольца и входом обмотки обратной связи соответствующего ферритового кольца включены последовательно соединенные компаратор,ждущий мультивибратор и токовый ключ.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного тока/ компараторы 2, ждущие мультивибраторы 3, токовые ключи 4, ферритовые кольца 5 с расположенными на них обмотками б пилообразного тока, выходными обмотками 7, обмфтками 8 обратной связи и обмоткой 9 измеряемого тока.

Фронты срабатывания компараторов 2 являются выходн(лми сигналами схемы

Выход генератора 1 пилообразного тока подключес к обмоткам 6, намотанным на. ферритовые кольца 5 и соединённым последовательно. Импульсы с выходных 7 поступают на входы компараторов 2, фронты срабатывания которых запусксйот ждущие мультивибраторы 3. Импульсы мультивибрато.ррв 3 вкл1(}чают токовые ключи 4, выходы которых подключены к обмоткам 8 обратной связи. Измеряемый ток пропускается через обмотку 9, расположенную на одном из ферритов. Обмотки 6 и В включаются таким образом/ чтобы при прохождении по ним токов магнитные потоки в сердечниках складывались/ а магнитные потоки обмоток б и 9 вычитались.

Работа устройства основана на следующем принципе.

Если по обмоткам б с числом витков Wg пропустить пилообразный ток при отсутствии измеряемого тока в обмотке 9/ то-в молюнт Ц, когда выполняется равенство Hc.t 1 (t)W, где H - коэрцитивная сила; t - длина средней линии сердечника; Ig(t) значение пилообразного тока вмомент t, на выходных обмотках 7 одновременно наведутся импульсы напряжения/ соответствующие моментам перемагничи9ания сердечников. Эти импульсж поступят на входы компараторов 2/ фронты срабатывания которых запустят ждущие мультивибраторы 3.

Длительность импульсов ждущих нультивибраторов определяет время включения токовых ключей 4,.коммутирующих сигнал положительной обратной связи в обмотках 8. Если по обмотке 9с числом витков W пропустить измеряекый ток, то в момент времени t

определяемом уравнением Н t Ig (t )Vt 1() I - измеряемый ток,в выходной обмотке 7/расположенной на сердечнике с обмоткой 9/будет наведен импульс напряжения. Моменты времени t и t, соответствуют фронтам переключения компараторов 2.Положительная обратная связь уменьшает время перемагничивания ферт рита/ что расширяет диапазон измерений э области малых токов, а действйе обратной связи только на время перемагничивания феррита исключает паразйтнуЮ: генерацию.

интервал времени пропорционален измеряемому току 1 и выражается Формулой

.. )l9,

где о6 крутизна .пилообразного тока, а Т - его период.

Формула изобретения

Преобразователь сигналов постоянного тока во время-импульсные сигнапы содержащий основное ферритовое кольцо/ на котором размещены обмотка преобразуемого Тока/ выходная обмотка/ обмотка обратной связи и обмотка пилообразного тока/ вход которой подключей к выходу генератора пилообразного тока/ о тли ч а ю щ и и с я тем/ что/ 9 целью повышения точности преобразования/ в него введено дополнительное ферритовое кольцо/ на котором размещены выходная обмотка, обмотка обЬатной связи/ обмотка пилообразного тока/ вход которой соединен с выходом обмотки пилообра;зного тока оснорнйго ферритового кольца, а между выходн ой обмот ки к аждогоферр)йто8ого кольца и входом обмотки обратной связи соответствующего ферритовр го кольца включены последовательно соединенные компаратор ждущий мультивибратор к токовый ключ.

Источйнкн информации/

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 304692j кл Н 03 К 13/00/ 1967.

2.Авторское Свидетельство СССР I. 283298, кл. Н 03 К 13/02/1958

(прототип),.