Измерительный преобразователь

(19) 19/22 я)5 6 Т И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный электротехнический институт им. В, И. Ленина(56) Патент Японии М 48 - 29085, 1969.Лейтман М, Б, Нормирующие измерительные преобразователи электрических сигналов. М.: Энергоатомиэдат, 1986, с. 32, рис. 2.4. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электроиэмерениям, в частности преобразователям сигналов для микроэлектронных схем управления. Изобретение относится к измерительной технике и электротехнике, в частности к устройствам, преобразующим сигналы трансформаторов тока и напряжения в гальванически развязанные сигналы для микроэлектронных схем управления.Целью изобретения является повышение точности, расширение частотного диапазона в сторону низких частот и расширение динамического диапазона в сторону больших сигналов.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Измерительный преобразователь содержит трехобмоточный трансформатор 1 с входной обмоткой 2, измерительной 3 и компенсационной 4 обмотками, причем начало измерительной обмотки 3 соединено с инвертирующим входом операционного уси.дителя 5, выход которого соединен с входом 1649463 А 1 С целью повышения точности, расширения частотного диапазона в сторону низких частот и расширения динамического диапазона в сторону больших сигналов в устройство введены усилитель 6 тока, инвертирующий интегратор 7, усилитель 9 напряжения и фильтр 10 высокой частоты, Измеряемый сигнал поступает на входную обмотку 2 трансформатора , Сигнал с измерительной обмотки 3 усиливается операционным усилителем 5 и усилителем 6 и в виде тока поступает в компенсационную обмотку 4, а на резисторе 8 выделяется сигнал, пропорциональный входному сигналу. Интегратор создает необходимый фазовый сдвиг в цепи обратной связи, а фильтр 10 отделяет постоянную составляющую, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. усилителя 6 тока, выход которого соединен с началом компенсационной обмотки 4 и входом инвертирующего интегратора 7, выход которого соединен с неинвертирующим Сг входом операционного усилителя 5, конец Ь компенсирующей обмотки 4 соединен с од- О ним выводом нагрузочного резистора 8 и фь, входом усилителя 9 напряжения, выход ко с, торого через фильтр 10 высокой частоты соеди-р нен с выходом 11, второй вывод нагрузочного резистора 8 и конец измерительной обмотки 3 соединены с общей шиной, начало и конец входной обмотки 2 через резистор 12 (при ь токовом входном сигнале резистор 12 отсутствует) соединены с входами 13 и 14 соответственно.Измерительный преобразователь работает следующим образом,. Входной сигнал, протекающий по входной обмотке 2, возбуждает магнитный поток1649463 4 Составитель В.СмирновРедактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишине Заказ 1869 Тираж 428 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Прои ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 в сердечнике трансформатора 1 и соответственно наводит ЭДС в обмотке 3, который усиливает операционным усилителем 5. Сигнал с выхода операционного усилителя 5 усйливается усилителем 6 тока и поступает в компенсационную обмотку 4, Ток в обмотке 4 приводит к появлению компенсирующего магнитного потока в сердечнике трансформато, ра 1. 8 резисторе 8 выделяется сигнал, пропорциональный входному сигналу,Инвертирующий интегратор 7 обеспечивает фазовый сдвиг в цепи обратной связи, при этом Фазовый сдвиг определяет степень компенсации остаточного магнитного потока в сердечнике трансформатора 1, которая,в свою очередь,зависит от постоянной времени интегратора 7, причем большей постоянной времени интегратора 7 соответствует меньший сдвиг фазы.Усилитель 9 напряжения поднимает уровень выходного сигнала до требуемой величины, а фильтр 10 высокой частоты устраняет влияние постоянной составляющей, а частота среза Фильтра 10 выбирается иэ условия искажения фазы полезного сигнала.Формула изобретения 1; Измерительный преобразователь, содержащий трехобмоточный трансформатор, входная обмотка которого соединена с источником входного сигнала, конец измерительной обмотки соединен с общей шиной, нагрузочный резистор первым выводом сое длинен с концом компенсационной обмотки ивыходом устройства, а вторым выводом соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, расширения частотного диапазона в сторону 10 низких частот и динамического диапазона всторону больших сигналов, в него введены усилитель тока и инвертирующий интегратор, причем начало измерительной обмотки трансформатора соединено с инвертирую щим входом операционного усилителя, выходоперационного усилителя через последовательно соединенные усилитель тока и инвертирующий интегратор соединен со своим неинвертирующим входом, а выход усилите ля тока также соединен с началом компенсационной обмотки трансформатора. 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что первый вывод нагру эочного резистора соединен с выходомустройства через последовательно соединенные усилитель напряжения и фильтр верхних частот.