Устройство измерения постоянного тока

Устройство измерения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9888 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09.1072 (21) 1834655у18-21

Л2

R 19/20 с присоединением заявки МГосударственный квинтет

СССР но делам изобретений н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 150879. Бкзллетвнь Йо30

Дата опубликования описания 2008.79

621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Кан и И.В. Мозин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны преобразователи постоянного тока во временной интервал, использующие принцип компенсации магнитного поля измеряемого тока магнитным полем, образованным пилообразным током, содержащие нуль-орган, усилителй, генератор пилы и компаратор (1). Этот прибор обладает сравни-10 тельно низкой точностью и невысоким .быстродействием.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения постоян- 15 ного тока, содержащее магнитно-модуляционный датчик второй гармоники, генератор возбуждения, избирательный усилитель, фазочувствительный детектор, пороговый элемент, дискриминатор нуля второй гармоники, интегратор напряжения, резистор и три тригге- . ра, входы магнитно-модуляционного датчика второй гармоники поцключены к интегратору напряжения последовательно с резистором, к генератору возбуждения и ко входу устройства, а его выход - ко входу избирательного . усилителя, выход которого соединен с фавочувствительным детектором, 30 выход которого через пороговый элемент подключен к одному входу первого триггера, а через дискриминатор нуля второй гармоники — к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждения подключен к управляющему входу фазочувствительного детектора (2).

Однако в ряде случаев, например в спектрометрическом циклотроне, требуется проводить измерения с погрешностью не выше 10 4 что не может быть выполнено с помощью вышеуказанных устройств из-за недостаточной линейности и стабильности пилообразного тока компенсации.

Целью изобретения является повышение точности измерзния.

Эта цель достигается тем, что устройство измерения постоянного тока, содержащее магнитно-модуляционный датчик второй гармоники, генератор возбуждения, избирательный усилитель, фазочувствительный детектор, пороговый, элемент, дискриминатор нуля второй гармоники, интегратор напряжения резистор и три триггера, причем входы магнитно-модуляционного датчика второй гармоники подключены к интегратору напряжения последовательно

679888 с резистором, к генератору возбуждения и ко входу устройства, а его выход — ко входу избирательного усилителя, выход которого соединен с фазочувствительным детектором, выход которого через пороговый элемент подключен к одному входу первого триг- 5 гера, а через дискриминатор нуля второй гармоники — к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждения подключен к управляющему входу фазочувствительного детектора, снабжено четырьмя ключами, линией задержки и двумя источниками эталонного напряжения, вход генератора через первый ключ соединен с его выходом, а через второй, !5 третий и четвертый — с источниками эталонного напряжения, управляющий вход первого ключа подключен к выходу второго триггера, второго ключа — к выходу третьего триггера, 20 третьего и четвертого ключей — к выходам первого триггера соответственно, выход дискриминатора нуля второй гармоники служит выходом синхрониза-, ции и подключен к входу третьего 5 триггера, а через линию задержки к входу второго триггера, другие входы этих триггеров служат входом запуска.

1.

На чертеже изображена структур- 30 ная схема устройства, содержащая магнитно-модуляционный датчик второй гармоники 1, генератор возбуждения 2, ключи 3, 4, 5 и 6, источники эталонного напряжения 7 и 8, интег- 35 ратор напряжения 9,первый триггер 10, избирательный усилитель ll, фазочувствительный детектор 12, пороговый элемент 13, дискриминатор нуля второй гармоники 14, второй и третий триг- 40 геры 15 и 16, линия задержки 17 и резистор 18.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент сердечники магнитно-модуляционного датчика 1 45 насыщены магнитным полем Н, пропорциональным измеряемому току Тц .

В момент времени t на входы триггеров 15 и 16 поступает импульс запуска. При этом с помощью ключей 5 50 и 6 происходит подключение источника эталонного напряжения 7 ко входу интегратора напряжения 9 и раскорачивание его входа и выхода.

B результате этого на один вход 55 магнитно-модуляционного датчика 1 поступает нарастающий во времени ток V„, создающий пропорциональное ему магнитное поле Н, полярность которого

3 протйвоположна полю тока „ . В мо- 60 мент выхода иэ насыщения магнитомодуляционного датчика 1 íà его выходе возникает сигнал второй гармоники U< выделяемый и усиливаемый усилителем

11, и затем демодулируемый фазочувствительным детектором 12. При достижении этим сигналом некоторого заданного значения ЦГ на выходе порогового элемента 13 в момент времени t возникает импульс U2, поступающий на вход первого триггера 10, который с помощью ключей 3 и 4 осуществляет отключение источника 7 от входа интегратора 9 и подключает источник 8. В результате напряжения на входе интегратора ум ньшается в и раз и, соответственно, во столько раз уменьшается скорость нарастания пилообразного тока. В момент t2I соответствующий моменту полной компенсации полей Нб и Н к на выходе дискриминатора нуля второй гармоники

14 возникает импульс U, который поступает на второй вход триггера 15 и разрывает входную цепь интегратора

9 от источников 7 н 8 посредством раэмыкания ключа 5. В этот момент выходное напрЯжение Пп,, снимаемое с резистора 18 соответствует измеряемому току Э„. Импульс одновременно поступает на второй вход триггера

10, а через линию задержки 17 на вход триггера 16. В результате этого схема приходит в начальное состояние и готова к следующему циклу измерения.

Из вышеописанного принципа работы устройства следует, что точность измерения постоянного тока зависит только от постоянной времени интегратора в режиме измерения выходного напряжения и от чувствительности магнитно-модуляционного датчика 1, выполняющего роль дискриминатора нуля магнитного поля.

Известно, что использование генератора с переменной скоростью нарастания тока позволило в качестве дискриминатора нуля поля испольэовать магнитно-модуляционный датчик второй гармоники, что обеспечивает высокую чувствительность устройства измерения. Однако в.преобразователе постоянного тока в цифровой код генератор пилообразного тока является сам источником погрешности измерения ° Способы и принципы, используемые в цифровых вольтметрах для компенсации нестабильности и нелинейности пилообразного напряжения, не могут быть применены в измерителях тока. В предлагаемом устройстве удалось обойти необходимость создания прецезионного генератора пилообразного тока. Таким образом, никаких требований к интегратору по дрейфу, линейности и стабильности не предъявляется.

Формула изобретения

Устройство измерения постоянНого тока, содержащее магнитно-модуляционный датчик второй гармоники, генераб 79888

Яым. синхР.

Составитель Ф. Цареградский

Редактор Д. Мепуришвили Техред И. Асталош Корректор В. Синицкая

Заказ 4781/39 Тираж 1090 Подписное

1ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тор возбуждения, избирательный усилитель,фаэочувствительный детектор, пороговый элемент, дискриминатор нуля второй гармоники, интегратор напряжения, резистор и три триггера, входы. магнитно-модуляционного датчика второй гармоники подключены к интегратору напряжения последовательно с резистором, к генератору возбуждения и ко входу устройства, а его выход - ко входу избирательного усилителя, выход которого соединвн с. фазочувствительным детектором, выход которого через пороговый элемент подключен к одному входу первого триггера, а через дискриминатор нуля в.орой гармоники — к другому входу первого триггера, другой выход генератора возбуждения подключен к управляющему входу фазочувствительного детектора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено четырьмя ключами, линией задержки и двумя источниками эталонного напряжения, вход интегратора через первый ключ соединен с его вьгсодом, а через второй, третий и четвертый - с источниками зталонного напряжения, управляющий вход первого ключа подключен к выходу второго триггера, второго ключа — к выходу третьего триггера, третьего и четвертого ключей - к выходам первого триггера соответственно, выход дискриминатора нуля второй гармони10 ки служит выходом синхронизации и подключен к входу третьего триггера, а через линию задержки - к входу второго триггера, другие входы этих триггеров служат входом запуска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

° 1. Темников Ф.Е.Теория развертывающих систем — Энергия, М., 20 1963Ф Стр. 88-90» рис 4-2б

2. Орнатский П П.,Автоматические измерения и приборы — Техника, Киев, 1971, стр. 479-480 °