Преобразователь постоянного напряжения в переменное
Иллюстрации
Реферат
со" эмав. патентно1ени .;
О и и "%- я .и е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советсими
Соцмалмстмчесима
Республик ()789818
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 22.08.78 (21) 2656271/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) П рипритет
Опубликовано 23.12.80.Бюллетень №47
Дата опубликования описания 25.12.80 (53)M. Кл .
G 01 Ц 19/18//
Н02 М 7/42
Гесударстваииый комитет
СССР
60 делам изобретений и открытий (53) УДК 621,З14.5 (0888) (72) Автор. изобретения
А. А. Мурадов
Физико-технический институт АН Туркменской ССР (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
B ПЕРЕМЕННОЕ
Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть исполь1зовано в различных системах автоматики и вычислительной техники при реализации прецизионных усилителей пстоянного тока, Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий датчик Холла, расположенный в зазоре магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника пре о образуемого напряжения,, усилитель напряжения Холла, выходной трансформатор, блок сравнения, состоящий иэ автоматического переключателя, амплитудного детектора, фильтра, усилителя низких частот
15 и синхронного детектора, выход которого подключен к дополнительной обмотке магнитопровода P).
Недостатки известного устройства связаны с температурной нестабильностью параметров датчика Холла, дрейфом нулевого сигнала, сложностью конструктивного выполнения и ограниченными функциональными возможностями „не позволяющими осуществлять преобразование постоянного напряжения с изменяющейся амплитудой.
Наиболее близким техническим реше ние м к предложенному является преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий, в частности, датчик
Холла, расположенный в зазоре. магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополнительной обмотки магнитопровода, изби-, рательный усилитель, ко входным клеммам которого подключены холловские выводы датчика 12).
Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности преобразования, обусловленной главным образом, температурной нестабильностью чувствительности датчика Холла.
1(ель; изобретения — повышение точности преобразования.
78981
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий датчик Холла, расположенный в зазоре магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополнительной обмоткой магнитопропода 1а избирательный усилитель, ко входным клеммам которого подключены холповские выводы датчика, введены термостабильный резистор, дифференциальный усилитель, демодулятор и два аттенюатора, 1$ причем первый вывод термостабильного резистора соединен с другой выходной клеммой генератора переменного тока и одной из входных клемм дифференциального усилителя, а второй вывод — с одним из токовых выводов датчика и обшей клеммой дифференциального усилителя, другая входная клемма дифференциального уси1 лителя подключена ко второму выводу дополнительной обмотки и другому токо- 2$ вому выводу датчика, сигнальный вход демодулятора соединен с выходом дифференциального усилителя, управляющий вход — с соответствующим выходом генератора переменного тока, а выходы - co . $й входами аттенюаторов, выходные клеммы первого аттенюатора подключены к. выводам дополнительной обмотки, а выходные клеммы второго аттенюатора соединены со входными клеммами дифференциального усилителя.
На чертеже представлена функциональ» ная схема предложенного преобразователя постоянного напряжения в переменное.
B состав устройства входят датчик >
Холла 1 с токовыми выводами 2,3 и холловскими выводами 4,5, помещенный в зазор магнитопровода 6 с основной обмоткой 7 и дополнительной обмоткой 8, генератор 9 переменного тока, избирательный усилитель 10, дифференциальный усилитель 11, термостабильный резистор 12, демодулятор 13, аттенюаторы 14 и 15.
Устройство работает следующим образом.
При наличии на основной обмотке 7 постоянного напряжения 0 х и протекании по дополнительной обмотке 8 тока от генератора 9 магнитопровод 6 преобразователя намагничивается одно$5 временно постоянным и переменным магнитными полями. В этом случае дифференциальная магнитная проницаемость магнитопровода 6 содержит переменную
4 составляющую с частотой, вдвое большей частоты генератора 9, В связи с этим на датчиках 1 Холла действуют ass магнитные поля, одно из которых характеризуется постоянной индукцией, à другоеиндукцией с удвоенной частотой генератора 9. Амплитуды обеих индухций пропорциональны преобразуемому постоянному напряжению U gy . В результате этого на холловских выводах 4 и 5 датчика 1 возникает напряжение, состоящее из двух холловских ЭЯС, причем одна из них изменяется с частотой, втрое большей частоты генератора 9 и отстроена таким образом, по частоте от различного рода паразитных составляющих. Именно на утроенную частоту генератора 9 и осущест-. вляется настройка избирательного усилителя 10, выделяющего выходное напряжение ОЬЬ!х
При заданной температуре датчика 1
Холла, например при 45 С на вход ди ференциального усилителя 11 поступают равные по величине и противоположные по фазе напряжения, снимаемые с резистора 12 и датчика 1 Холла. При этом на выходе дифференциального усилителя
11 напряжение отсутствует, а с выходов двухполупериолного демодулятора 13 к управляемым аттенюаторам 14 и 15 подводятся напряжения, определяющие значения сопротивлений указанных аттенюатьров.
B случае изменения температуры датчика 1 Холла равенство напряжений на входе дифференциального усилителя 1 1 нарушается, на его выходе появляется напряжение с амплитудой и фазой, зависящими от значения и знака отклонения температуры. Выходное напряжение усилителя 11 выпрямляется демодулятором 13, потенциалы на его выходах перераспределяются и в соответствии с этим перераспределением устанавливаются сопротивления аттенюаторов 14 и 15. Характер коррекции этих сопротивлений является взаимно обратным. B итоге, при изменении управляющего тока через датчик 1 Холла изменяется и величина магнитного поля с переменной индукцией, причем это поле действует на датчик таким образом, что поступающая на избирательный усилитель
10 холловская ЯДС оказывается независящей от колебаний температуры датчика.
Предложенный преобразователь позволяет повысить также его чувствительность и расширить динамический диапазон преобразуемого напряжения.
7898 18
Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий датчик
Холла, расположенный в зазоре магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополни10 тельной обмотки магнитопровода, избирательный усилитель, ко входным клеммам которого подключены холловские выводы датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения. точности преобразования в него введены термостабильный резистор, дифференциальный усилитель, демодулятор и два аттенюатора, причем первый вывод термостабильного резистора соединен с другой выходной клеммой гене20 ратора переменного тока и одной из входных клемм дифференциального усилителя, а второй вывод — с одним из токовых выки, а выходные клеммы второго аттенюатора соединены со входными клеммами
1з дифференциального усилителя.
Источники информаци и, принятые во внимание при экспертизе э
Формула изобретен ия
6 водов датчика и общей клеммой дифференциального усилителя, другая входная клемма дифференциального усилителя подключена ко второму выводу дополнительной обмотки и другому токовому выводу датчика, сигнальный вход демодулятора соединен с выходом дифференциального усилителя, управляющий вход — с соответствующим
BbIxofloM генератора переменного тока, а выходы — со входами аттенюаторов, выходные клеммы первого аттенюатора подключены к выводам дополнительной обмот1. Авторское свидетельство СССР
Ло 199984, кл. 601 R 19/18, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР
"Ло 381141, кл. Н 02 М 7/42, 1971.
Составитель Л. Морозов
Редактор Е. Лушникова Техред Н.Бабурка Корректор Г. Решетник
Заказ 9028/41 Тираж 1019 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoë, ул. Проектная, 4