Устройство для измерения тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 808 1 К 19/О ФЙ 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ и ранобюр ство СССР 00, 28.03. оны и их связь, 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельУ 792155, кл. С 01 К 19/Носов Ю.Р. и др, Оптрприменение, М.: Радио ис. 206-208, рис. 5.36.,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТОКА, содержащее измерительный резистор, выводы кот.рого связаны с входными зажимами устройства, предназначенными для включения в цепь контролируемого тока, два диода, анодпервого иэ которых соединен с положительным полюсом, двухполярногоисточника питания, а катод второгодиода подключен к его отрицательномуполюсу, потенциометр, крайние выводыкоторого раздельно соединены с катодом первого и анодом второго диодов,а средний вывод подключен к одномувыводу измерительного резистора,второй вывод которого соединен сосредним выводом двухполярного источника питания, два оптоэлектронныхприбора, катоды фотодиодов которыхподключены к положительному полюсувторого источника питания, отрицательный полюс которого соединен собщей шиной, дифференциальный усилитель, входы которого раздельно соединены с анодами фотодиодов оптоэлектронных приборов, а к выходу подключенрегистрирующий прибор, светодиодыоптоэлектронных приборов соединеныпоследовательно, при этом анод одного светодиода соединен с положительным полюсом двухполярного источникапитания, а катод второго связан сего отрицательным полюсом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения чувствительности, в негодополнительно введены два транзистора противоположной проводимости ивторой дифференциальный усилитель,инвертирующий вход которого соединенсо средним выводом двухполярногоисточника питания, неинвертирующий . вход связан с коллекторами транзисторов и .одновременно подключен ксреднему выводу потенцпометра, авыход через три дополнительно введенных резистора, соединенных последовательно, присоединейк объединенным выводам катода и анода светодиодов оптоэлектронных приборов, к которым одновременно подключены эмиттеры транзисторов, базы которых через)дополнительно введенные третий и четвертый диоды раздельно связаны с объединенными выводами первого и второго, второго и третьего резисторов, подключенных к выходу второго дифференциаль" ного усилителя.Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть1 использовано для измерения тока, например, в электроприводе и управляемых преобразователях, 5Цель изобретения - повышение чувст-, вительности в области малых значенийконтролируемого тока при сохранении верхнего предела диапазона измеряемых токов. 10На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - проходная характеристика устройства,Устройство содержит (фиг, 1) два оптоэлектронных прибора 1 и 2, като ды фотодиодов которых подключены к положительному полюсу +Еп источникаП 1 питания, аноды - к входам дифференциального выходного усилителя 3, к выходу которого подключен регистри рующий прибор 4, а светодиоды оптоэлектронных приборов 1 и 2 соединены последовательно. Кроме того, устройство содержит два диода 5 и 6, соединенные последовательно через потея циометр 7, средний вывод которого через измерительный резистор 8 подключен к среднему выводу двухполярного источника питания (не показан). При этом анод диода 5 под- З 0 ключен к аноду светодиода оптоэлектронного прибора 1 и к положительному полюсу +Едвухполярного источникап 1питания, отрицательный полюс -Е д которого подключен к катодам диода 6 и светодиода оптоэлектронного прибора 2, Кроме того, устройство снабжено двумя транзисторами 9 и 10 противоположной проводимости и дифференциальным усилителем 11, инвертирующий вход которого соединен с средним выводом двухполярного источника питания, а неинвертирующий - с коллекторами транзисторов 9 и 10 и средним выводом потенциометра 7. Выход дифференциального усилителя 11 через последовательно соединенные резисторы 12-14 соединен с катодом светодиода ептоэлектронного прибора 1 с анодом светодиода оптоэлектронного50 прибора 2 и эмиттерами транзисторов 9 и 10. При этом база транзистора 9 обратной проводимости подключена к катоду диода 15,.анод которого включен между последовательно включенными55 резисторами 12 и 13, база транзистора 10 прямой проводимости соединена с анодом диода 16, катод которого включен между последовательно соединенными резисторами 13 и 14. Длявключения в цепь контролируемого токаустройство снабжено входными зажимами 17 и 18,Устройство работает следующимобразом.Устройство включают в цепь контролируемого тока, входящими зажимами 17 и 18. В исходном состоянии,когда контролируемый ток равен нулю,потенциометром 7 токи светодиодовоптоэлектронных приборов 1 и 2и соответственно токи 1 их фотодиодовустанавливают таким. образом, чтобывыходной сигнал выходного дифференциального усилителя 3 был равен нулю.Для нормальной работы оптоэлектронных приборов 1 и 2 рабочий диапазонтоков оптоэлектронных приборов 1 и 2выбирают так, чтобы он находилсяна линейном участке передаточнойхарактеристики, В указанном исходномсостоянии транзисторы 9 и 10 закрываются. При наличии контролируемоготока на измерительном резисторе 8возникает падение напряжения Цфх(фиг. 1) той или иной полярности взависимости от направления контролируемого тока. Под действием этогосигнала на выходе дифференциальногоусилителя 11 возникает ток соответствующего направления и изменяет в противоположных направлениях токи светодиодов оптоэлектронных приборов 1 и 2.При этом на дифференциальных входахвыходного дифференциального усилителя 3 начинают протекать. токи, раз-,ность которых обуславливает появление сигнала на его выходе и соответственно на входе регистрирующегоприбора 4. При малых входных сигналах противоположное изменение токов светодиодов оптоэлектронных приборов 1 и 2 происходит за счет изменения выходного тока дифференциального усилителя 11, имеющего большой коэффициент усиления. При этом области малых значений входного сигнала соответствует участок 1 (фиг. 2) проходной характеристики, имеющий большую крутизну.При дальнейшем увеличении входного сигнала дифференциальный усилитель 11 насыщается, и в зависимости от полярности входного сигнала один из транзисторов 9 и 10, которые управляются дифференциальным усилителем 11 через80801 фЕпр Составитель А,Просвирни Техред М.Кузьма Корректор М Де актор О.Чернич акаэ 5916/4 Тираж 747,сударственяого комитета СССР изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., дписно ВНИИПИ Гопо делам113035, М 4 ал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,3 11 диоды 15 и 16 последовательно соединенные резисторы 12-14, открываетсяи шунтирует этот усилитель 11, При этом дальнейшее изменение токов светодиодов оптоэлектронных приборов 1 и 2 происходит эа счет тока, который поступает через открытый транзистор 9 или 10 непосредственно с измерительного резистора 8. Таким образом, коэффициент усиления всего устройства.в целом для малых входных ..сигнглов оказывается выше, чемдля остальногодиапазона.После насыщения дифференциального усилителя 11производная характеристика устройства определяется участком, (фиг. 2)с меньшей крутизной, Наличие такойхарактеристики позволяет повыситьчувствительность устройства в областималых значений контролируемого тока 10 при сохранении верхнего предела диапазона измеряемых токов.