Усилитель тока

Усилитель тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для усиления тока с датчиком Холла и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности работы. Усилитель тока содержит интегратор 1, релейный элемент 2, делитель частоты 3, элемент равнозначности 4, апериодический фильтр 5, первый 6, второй 7 и третий 8 масштабные резисторы, магнитопровод 9 трансформатора, первую 10 и вторую 11 обмотки трансформатора, датчик Холла 12, входные шины 13 и 14, выход 15. Усилитель тока работает в автоколебательном режиме, на выходе 15 формируется периодическое напря-: жение прямоугольной формы с широтноимпульсной модуляцией, среднее значение которого пропорционально току в первой обмотке 10. 4 ил. § сл СА:) со со 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1339873 А1 (51)4 НОЗ F 15 00 G 06G 7 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054347/24-24 (22) 15.04.86 (46) 23.09,87, Бюл. 9 35 (7 1) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) Л.И.Цытович, В.А.Дегтярев, Н.В.Поваров и В.Г,Гальвас (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1073563, кл. G 01 В 7/30, 1982.

Иасюренко Ю.A. Логометрические преобразователи с автоматической коррекцией. M.: Энергоатомиздат, 1983, с. 69-70, рис.6.2. (54) УСИЛИТЕЛЬ ТОКА (57) Изобретение относится К устройствам для усиления тока с датчиком

Холла и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение точности работы. Усилитель тока содержит интегратор 1, релейный элемент

2, делитель частоты 3, элемент равнозначности 4, апериодический фильтр

5, первый 6, второй 7 и третий 8масштабные резисторы, магнитопровод 9 трансформатора, первую 10 и вторую

11 обмотки трансформатора, датчик

Холла 12, входные шины 13 и 14, выход 15. Усилитель тока работает в автоколебательном режиме, на выходе

15 формируется периодическое напряжение прямоугольной формы с широтноимпульсной модуляцией, среднее значе- с ние которого пропорционально току в первой обмотке 10. 4 ил.

7 3 3 91 <3 >

При отсутствии тока в первой обмотке 10 (Аиг,2б) на выходе релейного элемента 2 формируются биполярные импульсы типа меандр (фиг,2а), среднее значение которых равно нулю.

Делитель 3 частоты преобразует выходной сигнал релейного элемента 2 в импульсы с частотой в два раза меньшей, чем частота сигнала У (t) (фиг.2 а и в).

Входной ток датчика Холла. 72 повторяет форму сигналя на выходе делителя 3 частоты (фиг.2в). Учитывая, что В=О, так как 1„(t)=0, ЭДС на выходе датчика Холла 12 также равна нулю (Аиг.2г). В результате на выхоq5

Изоб77СTE нис О I носll I сЯ r< ус t77<ЭЙ< т— вам усиления тока с исполь Эонянием датчика Холла и может быть исполь >О нано в анялогоных вычислительных мяшинах.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 изображена функциональная схема усилителя тока; на фиг,2-4- 70 временные диаграммьl, 7!а схеме обозначены интегратор 1, релейный элемент 2, делитель 3 час- . тоты, элемент 4 равнозначности, периодический фильтр 5, первый, второй и третий масштабные резисторы 6 — 8, магнитопровод 9 трансформатора, первая 10 и вторая 11 обмотки трансформатора, датчик Холла 12, первая и вторая входные шины 13 и 1«, вьгход

15.

На фиг. 2-4 введены следую!цие обозначения: Y,(t) — выходной сигнал интегратора 1; У (t) — вьгходной сигнал

Релейного элемента 2; Уз(Г.) — выхоД- 25 ной сигнал делителя 3 частоты; Y (t)— выходной сигнал элемента 4 равнозначнОсти; 1 B7< (t) — вхОднои тОк датчика

Холла 72; E (<.) — ЭДС на выходе датчика холла 12; 1„(t) — ток в первой 30 обмотке 10; i (t) — ток во второй обмотке 77 Y — среднее значение

9 р импульсов на выходе 15; Ф . (t) — результирующий магнитный поток транс» »» форматора; t,, t С вЂ” интервалы развертывающего преобразования.

Усилитель тока работает следующим образом, Интегратор 1, релейный элемент 2 и третий масштабный резистор 8 обра- 7гЭ зуют автоколебательную систему с частотно-широтно-импульсной модуля;(С эл< 1!г н Гя 4 77янно <нячности 11ь<< н<т <есто импульсы е нулевым зняч<.нием

ИОГтОЯнной состав!111!ОпгеЙ (фиг. 2д) .

Сигнал обратной связи на вьглоде япериодического фильтра 5 также отсутствует, так как У, =О.

Предположим, что i„(t) > 0 (фиг.36) .

Тогда B интервале времени t< (фиг.3a) скорость изменения выходного сигнала интегратора 1 увеличится, так как на выходных выводах датчика Холла 12 появится ЭДС Холла, знак которой совпадает со знаком выходного сигнала релейного элемента 2 (фиг.3а и г).

После переключения релейного элемента 2 (фиг.За) в интервале tz скорость изменения развертки Y<(t) снизится так как знаки импульсов Y (t)

2 и Е (t) не совпадают (Аиг. За, в и г ) .

При переходе релейного элемента 2 в положительное" состояние (фиг.За) меняется знак сигналов Y (t ) и i ц,,(t) (фиг.Зв), что влечет за собой изменение знака ЭДС Е (t) (Аиг.3r). При этом ь =с, a t =t< (фиг За), В результате на выходе элемента 4 равнозначности 4 формируются импульсы (фиг.3 д), сква7кность которых отличается от 0,5, т.е. У =1 „(t). предположим, что в момент времени t произошло дискретное увеличение 1„(г.) (фиг.36). Соответственно возрастает амплитуда импульсов на выходе датчика Холла 12 (Аиг.3 г). Величина опорного тока i B„(t) сохраняется неизменной (фиг.Ç в) вследствие постоянства амплитуды импульсов на выходе делителя 3 частоты. При этом интервалы

t< t4 уменьшаются до значений t а интервалы t,„ tB увеличиваются до t, t (фиг.3 а). В итоге изR меняется скважность импульсов на выходе 15 (фиг.3 д), причем за время

Т Y,=1„(t).

Рассмотрим диаграммы сигналов при изменении знака тока 1„ (ь) (фиг.46, момент времени t „).

В этом случае сигналы У (С) (i „(t )) и Е (t) находятся в противофазе (фиг.4 в и г) по сравнению с режимом, изображенным на фиг.3 в и г. .г. <

В интервалах t t„ знаки импульсон Y (t) и E(t) (фиг.4 а и г) совпадают, поэтому производная разверткики Y 1 (t ) наибольшая (фиг. 4а) . В » <<» интервалах t, t знаки импульсов на входе интегратора 1 противоположны, что вызывает со<ответствующее

3 13 уменьшение 3 Y, (t) /dt (фиг.4а), В результате У >О (фиг.4 д) и пропорционально i„(t).

Таким образом, преобразователь тока является реверсивным и осуществляет преобразование входной координаты во втором и четвертом квадрантах.

Предложенный усилитель тока характеризуется более высокой точностью работы за счет обеспечения более высокой температурной стабильностью характеристик датчика Холла 12, которая достигается за счет защиты его входных выводов от источника переменного тока, каким является усилитель

3 частоты. Кроме того, отсутствует явление замедленной дискретизации за счет синхронизации частот питания входной цепи датчика Холла 12 и релейного элемента 2 и повышена стабильность к изменениям амплитуды импульсов на выходе 15.

Формула и э обретения

Усилитель тока, содержащий трансформатор, в зазоре магнитопровода которого размещен датчик Холла, выводы первой обмотки трансформатора являются первой и второй входными шина39873 ми усилителя тока, и делитель частоты, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены интегратор, релейный элемент, элемент равнозначности, апериодический фильтр, первый, второй и третий масштабные резисторы, трансфоратор снабжен второй обмоткой, причем выход интегратора подключен к входу релейного элемента, выход которого соединен с входом делителя частоты, выход которого подключен к первому входу элемента равнозначности и к

15 первому входному выводу датчика Холла, второй входной вывод которого через первый масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, к которой подключен первый выходной

2р вывод датчика Холла, второй выходной вывод которого через второй масштабный резистор соединен с входом интегратора и с первым выводом третьего масштабного резистора, второй вывод

25 которого подключен к выходу релей" ного элемента и второму входу элемента равнозначности, выход которого является выходом усилителя тока и через апериодический фильтр соединен дп с первым выводом второй обмотки трансформатора, второй вывод которой подключен к шине нулевого потенциа- ° ла.

Ь

О

1339873 фигЗ

1 3 3987 3

Составитель 0.0траднов

Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

Редактор Л.Гратилло

Заказ 4245/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4