Преобразователь напряжение-ток

Преобразователь напряжение-ток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) (5 1 ) 4 G 0 1 R 1 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! Ы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 746302 (21) 3879836/24-21 (22) 09.04.85 (46) 30.01.87. Бюл. Ф 4 (72) Н.М.Фомин (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 746302, кл. G 01 R 19/00, 06.04.77. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕТОК по авт.св.У 746302, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены делитель из двух сопротивлений, защитный резистор, детектор, компаратор, источник опорного напряжения и управляемый ключ, при этом защитный резистор включен между выходом второго усилителя и нагрузкой, ключ соединен его силовыми выводами параллельно с защитным резистором, делитель подключен между выходами первого и второго усилителей, отвод делителя соединен через детектор с первым входом ком1 паратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход компаратора подключен к управляющему входу ключа.

1287020

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использова— но в установках, в которых требуется преобразование напряжения в пропор- . циональный ему ток, например в сле- 5 дящих приводах, и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. ¹ 746302.

Цель изобретения — повьппение надежности путем уменьшения рассеиваемой мощности второго усилительного каскада при перегрузке преобразователя и защиты от короткого замыкания.

На чертеже приведена электрическая схема преобразователя напряжение-ток.

Преобразователь напряжение-ток содержит первый усилитель постоянного тока 1, инвертирующий вход которого соединен с входной шиной через первый резистор 2 и с выходом усилителя 1 через второй резистор 3.

Выход первого усилителя тока 1 соединен через третий резистор 4 с первым выводом нагрузки 5, а его неинвертируищий вход — с общей шиной через четвертый резистор 6, а также с первым выводом нагрузки 5 через пятый резистор 7. Инвертирующий вход второго усилителя тока 8 соединен с выходом первого усилителя 1 через шестой резистор 9 и с выходом второго усилителя постоянного тока 8 через седьмой резистор

10. Выходы первого 1 и второго 8 усилителей постоянного тока соединены через соединенные последовательно восьмой 11 и девятый 12 резисторы, а второй вывод нагрузки 5 соединен с 40 выходом второго усилителя тока 8 через десятый (защитный) резистор 13.

К соединенным выводам восьмого ll u девятого 12 резисторов подключен вход детектора 14, выход которого

45 соединен с первым входом компаратора

15.

Параллельно десятому резистору 13 подключен управляемый ключ 16, управ- 50 ляющий вход которого соединен с выходом компаратора 15, второй вход, которого соединен с источником опорного напряжения 17.

Преобразователь напряжение — ток работает следующим образом.

При подаче на вход преобразователя напряжения отрицательной полярности U5!, от источника входного сигнала 18 через масштабный резистор 2 на выходе усилителя l появляется напряжение U величина которого определяется отношением сопротивлений резисторов 3 и 2. Обратная связь, снимаемая с резистора 4 по току с помощью делителя на резисторах 7 и 6, увеличивает выходное сопротивление усилителя 1 и при согласованных по величине резисторах 3,7 и 2,6 усилитель работает как источник тока, управляемый напряжением

Усилитель 8 при равенстве резйсторов 9 и 10 инвертирует сигнал

U< с единичным коэффициентом передачи, при этом /U/4 = U< и между выходами усилителей 1 и 8 образует суммарный сигнал 2 П,который приложен к нагрузке 5 и резистору 4, а также к делители на резисторах 11 и 12, сопротивления которых равны по величине. Через нагрузку 5 протекает ток нагрузки IN, который не изменяется при изменении сопротивления нагрузки, так как усилитель работает как источник тока. Напряжение U< следит за напряжением Б< и с выхода делителя на резисторах 11 и 12 относительно корпуса сигнал U отсутствует и, следовательно, на выходе детектора сигнал равен нулю. Под действием положительного опорного напряжения

U поступающего с источника опорного напряжения 17, на выходе ком— паратора 15 формируется сигнал, под действием которого сигнальные выхо,ды ключа 16 замкнуты, и шунтирует резистор 13. В это время усилители

1 и 8 отдают в нагрузку одинаковую мощность и нагружены одинаково.

С увеличением входного сигнала в„при уменьшении сопротивления нагрузки под воздействием дестабилизирующих факторов эксплуат,ации и т.д. в силу различных нагрузочных способностей усилителей 1 и 8 напряжение на выходе усилителя 8 ll становится меньше напряжения U,(/U/ <

< 1J<) и на выходе делителя йа резисторах 11 н 12 образуется напряжение ЬП = U<- u2> О, которое выделяется детектором 14 с коэффициентом передачи, равным единице и при

hU = U ) U „ срабатывает компаратор

15 и формирует сигнал, размыкающий клич 16. Последовательно нагрузкой

5 включается резистор 13, при этом нагрузочная способность усилителя 8

1 2870? 0

Составитель А.Пучковский

Редактор Т.Парфенова Техред Д. Олейник Корректор М.Демчик

Заказ 7709/45 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4 существенно улучшается и напряжение с его выхода с меньшей ошибкой отслеживает напряжение U .Этим достигается равномерность нагрузки уси— лителей преобразователя и снижение рассеиваемой мощности и, следователь; но, повышение надежности преобразова- теля. Резистор 13 может быть выб— ран из условия

10 (н.мокс н.мнн)

Ъ

2 где R, RH „„„— соответственно

"-Ma кс максимальные и минимальные сопротивления нагрузки преобразователя.

Если при работе преобразователя произойдет случайное закорачивание, вывода нагрузки 5 со стороны, например ее соединения с резистором 13 на общую шину, то в первый момент напряжение U на выходе усилителя 8 резко уменьшится и на выходе делителя из резисторов 11 и 12 образуется сигнал aU, который после прохождения детектора 14, превысит величину опорного напряжения U „ и компаратор 15 сработает, ключ 16 разомкнется. Резистор 13 подключится к выходу усилителя 8 и ограничит ток через усилитель 8 до безопасного уровня.

При изменении полярности входного сигнала U преобразователь работает аналогично.

Таким образом, предлагаемый преобразователь напряжение — ток обеспечивает повышение надежности в работе.