Оптоэлектронный аналоговый преобразователь

(51)4 С 06 С 9/00 ОПИСАНИ ЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о нико ГОСУДАРСТЮННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 441518, кл. С 01 К 13/40, 197.Заявка ФРГ У 2739599,кл,. С 01 К 15/07, С 06 С 9/00,опублик. 1979.(54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛОГОВЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий источниквысокого напряжения, электрооптическую ячейку, оптический вход которойсвязан с выходом источника света,подключенного к блоку питания, аоптический выход электрооптическойячейки связан с входом фотодиода,и измерительный блок, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования высокогонапряжения в частоту световых импульсов за счет снижения мощности, отбираемой из цепи источника высокогонапряжения, и упрощения конструкции преобразователя, в него введены первый и второй тоиоограничительныерезисторы, времязадающая цепь, состоящая из накопительного конденсатора, резистора температурной компенсации и фоторезистора, соединенныхпараллельно, компаратор,напряжения,;электронный ключ и светодиод, оптический выход которого связан с входом фоторезистора, выводы которогоподключены к прозрачным токопроводящим электродам электрооптическойячейки, первый электрод которой соединен через первый токоограничительный резистор с первым выводом источника высокого напряжения, а второйэлектрод соединен с вторым .выводомисточника высокого напряжения, выводы фотодиода подключены к соответствующим входам компаратора напряжениявыход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, информационный вход которого соединенс. выходом блока питания, а выходэлектронного ключа соединен с входом измерительного блока и черезвторой токоограничительный резистор - с анодом светодиода, катодкоторого подключен к шине нулевогопотенциала преобразователя.1 1187Изобретение относится к аналого вой технике, а именно к конструк .ции устройств для преобразования высокого напряжения в частоту свето-, вых импульсов, и может быть исполь" зовано для измерения высокого напряжения.Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжения в частоту световых импульсов э,". счет . снижения мощности, отбираемой из цепи источника высокого напряжения, и упрощение конструкции преобразователя.На чертеже представлена схема оптоэлектронного аналогового преобразователя. Устройство содержит источник 1высокого напряжения, первый токоограничительный резистор 2, времязадающую цепь 3, состоящую из накопительного конденсатора 4, фоторезистора 5 и резистора 6 температурнойкомпенсации, электрооптическую ячейку 7, фотодиод 8, компаратор 9 напря 25жения, электронный ключ 10, второйтокоограничительный резистор 11,(частотомер) 13, источник 14 света,светодиоды 15 - 17, блок 18 питания, З 0причем времязадающая цепь 3, первыйтокоограничительный разя "тор 2 иэлектрооптическая ячейка 7 образуютфоточувствительный времязадающийэлемент 19, являющийся элементом 35обратной связи управляемого напряжения генератора 20 световых импульсов.Реализация управляемого величинойизмеряемого напряжения генератора 20импульсов на основе электрооптической ячейки 7 упрощает конструкциюпутем исключения источника питанияна стороне высокого напряжения, чтопозволяет выполнить датчик измеряемого напряжения в виде пассивного элемента, При этом отпадает необходимость отбора мощности от измерительной цеди, что ведет к исключениюдополнительной погрешности при измерении высокого напряжения. Исключение отбора мощности от измерительной цепи позволяет применять предлагаемое устройство для измерениявысоких напряжений в слаботочныхцепях. Исключение источника питания 55и преобразователя аналогового напряжения в импульсное, находящихсяна стороне высокого напряжения,г 185 2предоставляет возможность выполнить устройство в виде оперативного измерительного прибора.Устройство работает следующим образом.Измеряемое высокое напряжение источника 1 прикладывается через высокоомный резистор 2 к конденсатору 4, При отсутствии управляющего напряжения на электрооптической ячейке 7 система отрегулирована так, что из передающего световода 15 в" приемный световод 16 проходит мак- симальный световой поток. Появлениеуправляющего напряжения приводит к уменьшению светового потока, соответственно уменьшается и световой поток, падающий на фотоприемник 8, что приводит к срабатыванию компаратора 9, работающего в гистерезисном режиме. Точность срабатывания компаратора высокая. Электрический сигнал с выхода компаратора поступает на электронный ключ 1 О, соединенный через резистор 11 со светодиодом 12, где электрические импульсы преобразовываются в световые импульсы. Световой импульс по световоду 17 поступает на фоторезистор 5, сопротивление его уменьшается. Конденсатор 4 начинает разряжаться в течение времени, определяемого гистерезисом компаратора 9. Уменьшение управляющего напряжения на электрооптической ячейке 7 приводит к возрастанию светового потока, падающего на фото- приемник 8, компаратор 9 напряжения по истечении времени гистерезиса возвращается в исходное состояние, и процесс повторяется. Частота световых импульсов связана линейной зависимостью с величиной измеряемого напряжения источника 1.П р и м е р. Компаратор 9 напряжения выполняют на микросхеме К 521 СА 3. На вход компаратора 9 подключают фотодиод 8 типа ФД 2 ЭК, фоторезистор 5 типа ФПФ 5-2. В качестве источников света 13 и 14 используют светодиоды типа АЛ 307 Б. Результаты проведенных испытаний показывают, что в предлагаемом оптоэлектронном аналоговом преобразователе упрощена конструкция устройства путем исключения источника питанияна стороне высокого напряжения и устранена погрешность за счет суще ственного уменьшения отбора мощностиот измерительной цепи.1187185 Составитель Ю.Козловнкулич Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Зимокосов дакто Подписно 5 Патент", г.ужгород, ул.Проектная,фили аказ 6552/55Тираж 709 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Иосква, Ж, Раушск