Устройство для преобразования тока в напряжение

Устройство для преобразования тока в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТОКА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащее усилитель и трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первая из которых соединена с входом О- f усилителя, а вторая одним из выводов через ограничительный резистор подключена к одной из его выходных клемм, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона преобразования, в него введены подстроечный резистор, регулируемый конденсатор и индикатор, а ограничительный резистор выполнен регулируемым , причем подстроечный резистор включен между другим выводом второй вторичной обмотки и другой выходной клеммой усилителя, а параллельно соединенные регулируемый конденсатор и индикатор - между несвязанными i один с другим вьгаодами второй вторичной обмотки и подстроечного резистора. (Л i С с е © J ND N9 ;о со If

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) (111 эШ С 01 R 19/00

>, -Г . ,I

J: ".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ....

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Госуддрстаенный кОмитет ссср

ho делАм изОБРетений и Отнрытий (21) 3613072/18-21 (22) 12.05.83 (46) 07.09.84. Бюл. У 33 (72) A.À, Вихров и И,К. Крылов .(53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Лейтман M.Á. и др. Компенсационные измерительные преобразователи электрических величин. M. "Энергия", 1978, с. 103, рис, 4-9.

2..Авторское свидетельство СССР

М - 721755, кл. G 01 R 19/00, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО 1ЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТОКА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащее усилитель и трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первая из которых соединена с входом усилителя, а вторая одним из выводов через ограничительный резистор подключена к одной из его выходных клемм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона преобразования, в него введены подстроечный резистор, регулируемый конденсатор и индикатор, а ограничительный резистор выполнен регулируемым, причем подстроечный резистор включен между другим выводом второй вторичной обмотки и другой выходной клеммой усилителя, а параллельно соединенные регулируемый конденсатор и индикатор — между несвязанными один с другим выводами второй вторич. ной обмотки и подстроечного резистора.

1112299

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при исследовании переменных токов с широким диапазоном изменения частоты.

Известно устройство для преобразования тока в напряжение, содержащее усилитель и трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первая из которых соединена с входом усилителя, а вторая включена в выходную цепь усилителя последовательно с резистором съема выходного напряжения f1), Недостаток устройства — невысокая точность преобразования, обусловленная зависимостью выходного напряжения от сопротивления нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому

20 является устройство для преобразования тока в напряжение, содержащее усилитель и трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первая иэ которых соединена с входом усилителя,а вторая через ограничительHbIH резистор подключена к его выходуЦ

Параллельное подключение к выходу усилителя второй вторичной обмотки позволяет устранить зависимость вы- З0 ходного напряжения преобразователя от сопротивления нагрузки. Однако подобное устранение оказывается возможным только при малых значениях индуктивного сопротивления второй вторичной обмотки.

Во избежание шунтирования нагрузки ток во второй вторичной обмотке должен быть ниже тока нагрузки и, следовательно,значительно ниже первичного 40 тока. Как известно, магнитодвижущая сила, создаваемая второй вторичной обмоткой, практически равна магнитодвижущей силе первичной обмотки..

В связи с этим число витков второй 45 вторичной обмотки должно значительно превышать число витков первичной обмотки, т,е. индуктивное сопротивле* ние в цепи обратной связи усилителя принципиально не может быть малым, 50 а точность преобразования — высокой при повышенных частотах преобразуемого тока.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона преобразования при 55 сохранении приемлемой точности путем исключения зависимости сопротивления цепи обратной связи усилителя от частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования тока в напряжение, содержащее усилитель и трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первая из которых ссединена с входом усилителя, а вторая одним из выводов через ограничительный резистор подключена к одной из его выходных клемм,. введены подстроечный резистор, регулируемый конденсатор и индикатор, а ограничительный резистор выполнен регулируемым, причем подстроечный резистор включен между другим выводом второй вторичной обмотки и другой выходной клеммой усилителя, а параллельно соединенные регулируемый конденсатор и индикатор — между несвязанными один с другим вывоцами второй вторичной обмотки и подстроечного резистора °

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для преобразования тока в напряжение.

Устройство содержит усилитель 1, трансформатор с первичной 2, первой вторичной 3 и второй вторичной 4 обмотками, регулируемый ограничительный резистор 5, регулируемый подстроечный резистор 6, регулируемый конденсатор 7 и индикатор 8.

Вторичная обмотка 3 соединена с входом усилителя 1, а вторичная обмотка

4 подключена через ограничительный

$ и подстроечный 6 резисторы параллельно его выходу. Параллельно соединенные конденсатор 7 и индикатор

8 включены между несвязанными один с другим выводами вторичной обмотки

4 и подстроечного резистора 6.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемый переменный ток I протекает через первичную обмотку

2 трансформатора. Магнитодвижущая сила, создаваемая этим током, уравновешивается магнитодвижущей силой, создаваемой током вторичной обмотки 4.

Разность магнитодвижущих сил в магнитопроводе трансформатора, созданных токами обмоток 2 и 4, предопределяет магнитный поток рассогласования, который наводит электродвижущую силу во вторичной обмотке 3 трансформатора. Напряжение между зажимами обмотки 3, усиленное усилителем 1, создает ток в цепи обратной связи, содер12299 4

Чтобы этого избежать, необходимо одновременно с изменением емкости конденсатора 7 соответственно изменять и сопротивление подстроечного резистора 6. Добротность контура при этом остается постоянной. При изменении частоты входного сигнала, кроме изменения добротности контура, меняется вместе с тем и его резонансное сопро"

1п тивление, что приводит к изменению. тока в неразветвленной части цени обратной связи усилителя 1. При постоянной добротности это опять же обусловливает изменение тока, протекающего через вторичную обмотку 4. Для того, чтобы компенсировать изменение резонансного сопротивления контура, необ-. ходимо в соответствующую сторону изменять сопротивление ограничительного резистора 5.

Таким образом, в предлагаемом устройстве общее сопротивление цепи обратной связи усилителя, складывающееся из сопротивления ограничительного

25 резистора и резонансного сопротивления контура, образованного индуктивностью вторичной обмотки и емкостью конденсатора, оказывается независимым от частоты. Это в конечном счете и обеспечивает расширение частотного диапазона преобразования.

3 11 жащей ограничительный резистор 5 и ,параллельный контур, образованный индуктивностью вторичной обмотки 4 и емкостью конденсатора 7. На низких частотах индуктивность вторичной обмотки 4 практически не проявляется и при большом коэффициенте усиления усилителя 1 выходное напряжение U последнего следует закону изменения тока I в первичной обмотке 2.

На частотах порядка несколько десятков килогерц индуктивное сопротивление вторичной обмотки 4 становится соизмеримым с сопротивлением ограничительного резистора 5. В известном устройстве f2) это привело бы к существенным погрешностям преобразования тока в напряжение. В предлагаемом же устройстве наличие конденсатора 7 позволяет компенсировать индуктивное сопротивление вторичной обмотки 4 путем настройки параллельного контура в резонанс, который фикси руется индикатором 8. При этом полное сопротивление параллельного контура является чисто активным и равно его резонансному сопротивлению. При из.— менении емкости конденсатора 7 изме.няется и добротность контура, а следовательно, и величина тока, протекающего через вторичную обмотку 4.

Заказ 6452/30 Тираж 710. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Морозов

Редактор А. Мотыль Техред С.Легеза Корректор О. Билак