Преобразователь частоты в напряжение

562777 Союз Советских Социалистическим Республик(43) Опубликовано 25.06.7 Государственнаи номнтет Совета Министров СССР по делам изобретенийн открытий) Дата опубликования описания 22,09.77(72) Авторыизобретен Л. Шпади, М. И. Белый, В. П. Шерстнев и С. Л. Шпади Ульяновский политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕН Изобретение относится к электролзмерцтельной технике и может использоВаться для преобразовация частоты переменного напряжения в постоянное няпряжеиие.Известный преобразователь, содержащий выпрямительный мост, фильтр, три дросселя, резисторы и диоды, сложен и имеет недостаточную точность преобразования 1).Няболее близкНм техническим решением к изобретению является преобразователь ча. стоты в напряженцс, содержащий насыщающцЙся трянсформятор, еОнец Выходной ОО- мотки которого через резистор соединен с акодом первого диодвого выпрятлтеля, индикятср Ореднего значения со,сглаживающим фльтром, балансньй резистор, подключенный к первой входной обмотке насыщающегося трансформатора, второй диодный Выпрямит:ль Д.ОдцяКо этот пдеобразователь имеет недостаточную чувствительность.Целью язсбрстокця является повышение чувстннтел.иост: устройства.Для этого В прсобрязовятель частоты В;апр 5 Жение) содержащиЙ насыщающийся трянсорматор, конец выходной оботки которого через резстор сосд:нен с анодом первого диолкэ;о выпрямителя, мну.,исятоз среднего значения со сглаживаОщим фцльвэом, балансный резистор, подключезсный к первой входнэи обмотке насыщающегося трансформатора, Втсрой дсОдкы зыпрямцтель, дополн:тельно введены умножцтель частоты, переменный резистор, балянсны потенццометр, интегрирующая цепочка с нелинейных резцсторо 1, пр.- Е. ВЫХОДЪ НовИТЕЛЯ ЧЯСТОТЫ ПОЛКГ 1 ЮЧСЦЫ ко второй входной обмотке насыщающегося траксформатора, средняя точка выходной обмоткц которого подключена к средснсй точке балансного потенццометря, один цз Выводов которо:о соединен через Второ д:одный выпрямитель ц цнтегрируОщую цепочку с нелинейным резистором с началом Выходной обмотю насыщаюцегося трансфорятора, а 15 другой Вывод балянснэго потенццометра подКЛЮЧОН и КаТОДУ ПЕРВОГО ДЦОДНОГО ВЫПРЯМЦ теля ц Одному цз Выводоз переменного резистора, другой Вывод которого соединен со средней точкой этого же резцстора ц с одним 20 цз Выводов цкдикятоза среднего зцачения сосгляжцвающю 1 льтром, другой вывод котэрэго соедц.;к с кятодо второго дцодного ВыпрявПтеля, к".и этэ у 11 эк.Тель частоты выполнон на,двух тсроцдальных сердечякях 25 с пряоугольной петлей г:стерезСа, почемвыходная обмотка его состоит .з двух встреч 1 э ключе н Ых сек:ць эязмсщенных 1:г отельных торо,ил :.х серде 11 ках я Входная обмотка мкэ:,;теля частоты 1 амотаня на 30 Обоих сердечниках, 56277На фиг, 1 изображена принципиальная элекпричеакая схема преобразэвателя частоы в напуяжение; на фиг. 2 - зависьмость на;ряжения от частоты для насыщающегося грансгрорматора,Преэбразогватель частоты в напуяжение содержит умножитель частоты на тороидаль:ых осрдечгликах 1 и 2 с и;ямоугольпой пет.ей Гистерезиса, на которые намотаны входная обмотка 3, выходные обггопи 4 ги 6, вклоче- ные астреносоелпнепгые с пе 1 зво входног обмоткой 6 на:ыгщающегося трансфорхгатора 7, первая половина выходно обмотки 8 которого через резистор 9 и .иод;)ый выпрямитель 10 полк;почепа к первой половине балансного погснпнометра 11, а вторая половина через,интриругогцуго цепочку на нелинейном резисторе 12 и конденсаторе 13 и диодный выпрямитель 14 полклочена к второ половине потснц;гоистра 11, зашунтнровагного подключенным через сглаж:.ваощпй фильтр из печеменного резистора 16 и конденсатора 16 индпкагором 17 среднего значонпя, последовательно с входной обмоткой 3 и второй входной обмоткой 18 траисформатора 7 вклгочены балан:ные резисторы 19 и 20.Устройство работает следующим образом.При протокапии переменного электрггческого тока по входной обмотке 3 на каждом периоде науастания амплитуды тэка мапнитное поле в сердечниках 1 и 2 растет до величины, соответствующей максимальной амплитуде тока во входной обмотке 3.В результате перемагничивания имеющих различные псриметры феррохагнтупых колец сврдечгиков 1 и 2 в обмотках 4 и 6 наводится пачка гмпульсов, котогрые подаются на оомотку 6 трансформатора 7.Насыщающийся трансформатср 7,имеет амплитудно-частотные завспелости, представлен. ные на фиг. 2, где/О - рабочая частота,в ; /2 - рабочий диапазон частот,з - критическое значение частоты, Ь - напряжегие на обмотке 8,с 1, - напряжение на конденсаторе 13, ".1, - рабочее напряжение,г 1 - : - У - рабочий диапазон напряжений. При подаче на входную обмотку 6 перегеного напряжения с частотой 1 ведичина напряжения ЕУг уменылается до Уг, а величина ипряжения У, оотается постоянной благодаря наличию ггнтегрирующей цепочки с нелигейньгм резистором 12. При преобразовании частоты , в напряжение величина 1 увеличи.зается до с 1 а величина напряжения Ьр, остается панахениной.Выпрямгенные напряжения У,; п 1 с суммируются на балансном потенцпометре 11, с помощью которого устанавлггвают нулевое показаниеиндикатора 17 при преобразовании персмегного напряжения с частотой 1,. Пр;, увеличенгги или уменьшении преобразуемой частоты 5 п оисхэдит,разбалансировка преобразователя,что привоснт к отклоггенио стрелки гндикато.ра 17, пропорциональному изменению частоты.Входная обмотка 18 насыщающегося трансфорхатопа 7 позволяет производить измерения г 0 частоты оез подклгочеп ия импульсного умноФормула изобретения15 1. Преобразователь частоты в напряжение,содержащий насыщаощпйся трансформатор,консц выходной обмотки которого через резистор соединен с гнодом первого диодного выпрямителя, ггн гггкатор ареднего значения со20 сглаживающим фильтром, балаггсный резисор, подк;юченяый к ервой входной обмоткепасыщающегося трансформатора, второй диодньш вьпрямитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения чувствительности, впего дополнительно введсиы умножитель частоты, переменный резистор, балапсный потенциовгетр, интегриууощая цепочка с нелипсйпым резистором, причем выходы умножителячастоты подключены ко второй входной обмотЗ 0 ке насыщающегося трансфОрматора, средняяточка выходной обмотки которого подключенак,середней точке балансного потенцчометра,одинь из выводов, которого соединен через второй диэдный выпрямитель и интегрирующую35 цепочку с недугейныи резистороз с началомвыходной обмотками насыщающегося трансформатора, а другой вывод балансного потенциометра подключен к катоду порното диодноговыпрямителя,и одному из выводов переменно 40 го резистора, другой вывод которого соединенсо средней тогкой этого же резистоуа и с одним из выводов игдикатора среднего значениииясо сглаживающим фильтром, другой вывод которого соединен с катодом второго диодного45 выпрямителя.2. Преобразоватегль по п. 1, о тли ч а ющ и й с я тем, что умножитель частоты выполнен на двух тороидальных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, причем. выход 50 на я обмозка его состоит из двух встречновключенных секций, размещенных на отдельных тороидальных сердечниках, а входная обобмотка умножителя частоты намотана на обоих сердечнлках.55 Источники инфэрмации, прпнятые во вни.мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРМ 30-1513, кл. С 01 К 23/09, 1 б.02,70,2. Лвторское свидетельство СССР50 х,о 258453, кл. й 01 К 23109, 13.02,б 8,562777 Фиг 1 Корректор В. Гутман Редактор О. Стенина Заказ 540/1408 Изд. ЪЪ 86 Тираж 1109 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5