248068

Союз Соеетскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствае, 36/О 3 аявле 8.11.1968 ( 1228966/18-1 присоединением заявкиМПК 6 01 гУДК 621.317.725(088.8) Приоритет Комитет и зобретеиий и откры тень2 7.Х 11.1969 онана 10.И 1.1969, Бюл убликования описания окоте Мииистров СССР Дат ЦИСг УЗНАЯ 1 ГЛ"Е 1 П 110 тх 1 ичк:аЯ ЯМБ;1 ИОТЕКААвтор изобретен И. Турченк Ц,ентральный научно-исследовательский институт компмеханизации явит ЕРЕМЕЙНЬ 1 Х ТОКО СТРОИСТВО СРАВНЕНИЯ ДВ ент Изобретение относится к технике электри. ческих измерений и может быть использовано в системах автоматики, например в устройствах, осуществляющих получение однополярного сигнала с амплитудой, пропорциональной разности двух контролируемых токов или сдвигу фаз между ними, и выдачу дискретного сигнала при отклонении тоследних за уставку.Известны устройства сравнения двух переменных токов, содержащие источники контролируемого и опорного токов и нагрузку.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что источники контролируемого и опорного токов соединены через диоды с измерителями постоянной составляющей, а между собой - через коллекторно-эмиттерный пе. реход транзистора, соединенного базой с нагрузкой, в качестве которой, например, используется коллекторно-базовый переход транзистора, подключенного своим эмиттером к эмиттеру транзистора другой проводимости, соединенного базой через диод с коллектором первого и через сопротивление - с источником постоянного напряжения, регулирующим величину уставки.Такое выполнение устройства расширяет функциональные возможности, заключающиеся в одновременном определении наличия и разности контролируемого и опорного токов,повышает точность сравн я и надежность устройства в целом.На фиг. 1 показана принципиальная схемаустройства сравнения двух переменных токов; на фиг. 2 - эпюры напряжений и токов в устройстве.Устройство сравнения двух переменных токов содержит транзистор 1, который может быть и составным, Коллектор транзистора 10 соединен с выходом 2 источника 3 контролируемого тока и через диод 4 с измерителем 5 постоянной составляющей тока, характеризующей величину превышения контролируемого тока под опорным. Эмиттер транзистора 1 со единен с источником 6 опорного тока и черездиод 7 и с измерителем 8 постоянной составляющей тока, характеризующей величину превышения опорного тока над контролируемым.База транзистора 1 связана с нагрузкой-пз мерителем 9 постоянной составляющей тока,характеризующей по модулю неравенство контролируемого и опорного токов. В качестве нагрузки в данной схеме используется коллекторно-базовый переход транзистора 10, эмит тер которого соединен с эмиттеоом транзистора 11 другой проводимости, а база с общей шиной. База выходного транзистора 11 соединена через диод 12 с коллектором транзистора 10 и через сопротивление И с псточни ком 4 питания, а его коллектор - с выход 248068ной нагрузкой 15 и через сопротивление 1 б с источником 14 постоянного напряжения.При равенстве амплитуд токов источников контролируемого (см. фиг. 2, кривая 17) и опорного токов, сдвиге по фазе на 180 эл.град. (фиг. 2, кривая 18) и коэффициенте усиления а транзистора 1, близким к единице, токи через измерители 5, 8 и 9 равны нулю. Вследствие положительного напряжения на эмиттере и отрицательного на коллекторе транзистора 1 контролируемый ток при указанных условиях почти весь проходит через источник б опорного тока, Когда напряжение на коллекторе положительное, а на эмиттере отрицательное, транзистор 1 работает в инверсном режиме и при коэффициенте а, близком к единице, контролируемый ток также целиком проходит через источник б,Если величина контролируемого тока превышает опорный ток (кривая 19), то в моменты времени, когда амплитуда тока положительная, оазность между контролируемым и опорным токами протекает через базу на измеритель 9. На базе транзистора 1 оказываваются полусинусоиды (кривая 20) положительной полярности в течение полупериода через каждый период. Этот ток совпадает по фазе с фазой контролируемого тока. В отрицательные полупериоды контролируемого тока разностный ток протекает через диод 4 в измеритель 5 (кривая 21),Диод 4 в этой схеме использован с напряжением начала проводимости, большим потенциала на коллекторе транзистора 1.Если величина контролируемого тока меньше тока опорного (кривая 22), то в полупериоды, когда амплитуда тока имеет отрицательную полярность, разность токов между контролируемым и опорным протекает через базу транизистора 1 на измеритель 9.На базе транзистора 1 оказываются полу- синусоиды тока (кривая 23) положительной полярности через каждый период переменного тока. Этот ток находится в противофазе с контролируемым током. В полупериоды, когда контролируемый ток имеет положительную полярность, через диод 7 на измеритель 8 протекает ток отрицательной полярности, величина которого пропорциональна отклонению контролируемого тока от опорного. Требова. ния к диоду 7 такие же, как и к диоду 4,Уровень 24 срабатывания по току определяется током эмиттера транзистора 10, который, в свою очередь, задается активными сопротивлениями И и 1 б (сопротивление 13 в коэффициент усиления р раз больше сопротив. ления 1 б). По достижении током базы транзистора 1уровня 24 тока через эмиттер транзистора 10происходит увеличение напряжения на коллекторе транзистора 10 и вследствие этого5 через диод 12 начинает протекать ток, который уменьшает ток базы транзистора 11, Последний, в свою очередь, уменьшает в р разток эмиттера транзистора 10, что приводит иеще большему протеканию тока через диод 1210 и к большому уменьшению тока базы транзисгора 11. Следовательно, скачком закрываются транзисторы 10 и 11 и на выходной нагрузке 15 появляется отрицательное напряжениес амплитудой, равной амплитуде напряженияисточника 14 питания. Напряжение на выходебудет до тех пор, пока ток базы транзистора 1не уменьшится до уровня, меньшего в Р разуровня 24 срабатывания. Таким образом, навыходе при превышении или понижении конт 20 ролируемого тока за уставку, определяемуюопорным током, будут прямоугольные импульсы,Фаза этих прямоугольных импульсов по отношению к фазе контролируемого тока рав 25 на О или 180" в зависимости от гого, что конгролируемый ток выше уставки или ниже. Приравенстве амплитуд токов контролируемого иопорного выходной ток базы транзистора 1пропорционален фазовому сдвигу между ис 30 точниками переменного тока.Предлагаемое устройство позволяет авто.матически электронным путем расширить илисужать уставку. Для этого в качестве источника 14 питания используется командное на 35 пряжение. При повышении напряжения пропорционально ему увеличивается уровень 24,а при понижении уровень уменьшается.Предмет изобретения40 Устройство сравнения двух переменных токов, содержащее источники контролируемогои опорного токов и нагрузку, отличпюи 1 еесятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, увеличения точности и по 45 вышения надежности, источники контролируемого и опорного токов соединены через диодыс измерителями постоянной составляющей, амежду собой - через коллекторно-эмиттерный переход транзистора, соединенного базой50 с нагрузкой, в качестве которой, например,используется коллекторно-базовый переходтранзистора, подключенного своим эмиттеромк эмиттеру транзистора другой проводимости,соединенного базой через диод с коллектором55 первого и через сопротивление - с источником постоянного напряжения, регулирующимвеличину уставки.Тирана 480 Подписноео делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушскач наб д, 4/5ипография, пр. Сапунова, 2 Составитель Н. Й. Чиж Техред Т. П. Курилк кая Корректор Т. А, Абрамо