Частотноаналоговый преобразователь

(71) Заявитель Львовский лесотехнический институт(54) ЧАСТОТНО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к устройствам контроля частоты.Известны частотно-ацалоговые преобразователисодержащие датчик частоты, например синхронный тахогенератор, преобразователь частоты в сигнал постоянного тока, выполненный на основе двухтактного ццвсртора с цасыщающимся трансформатороми,2.Многие датчики, работающие в широком диапазоне частот, например синхронные генераторы, имеют относительно большой выходной сигнал, в том числе в области низких и ццфраццзких частот. Этот сигнал, как правило, возрастает с ростом частоты в диац а во 1 с.Наличие достаточно большого сигнала (ЭДС) в области низких частот диапазона позволяет обеспечить низкий порог чувствительности, сведя зону нечувствительности ;у нуля практически к долям процента.Однако цри большом диапазоне измецецця контролируемого параметра в верхней части диапазона возникает необходимость в ограничении возросшего сигнала датчика, поступающего на управление ин 2вертором (на транзисторы). Этого достигают, например, при помощи ограничителей амплитуды сигнала на основе стабилизаторов.Такое усложнение схемы приводит к большому потреблению энергии от датчика, которое возрастает с ростом его напряжения.Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является преобразователь, который содержит датчик частоты, связанный с управляющими 10 переходами транзисторов двухтактного ццвертора и с выходным насыщающимся трансформатором 2 .Известному устройству также присущиотмеченные выше недостатки.15Цель изобретения - снижение порогачувствительности при работе в широком диапазоне контролируемого параметра и упрощение схемы.Поставленная цель достигается тем, чточастотно-аналоговый преобразователь со .держит датчик частоты, связанный с управляющими переходами транзисторов двухтактного инвертора с выходным насыщающимся трансформатором, а к датчику по658681 3 1 О 15 го н зо формула изобретения 3 ао 45 о следовательно подключены дроссель и первичная обмотка дополнительного насьпцаюшегося трансформатора тока, ко вторичной обмотке которого подключены управляющие переходы транзисторов инвертора.На чертеже представлена схема преобразователя.Контролируемый параметр р при по- моши датчика частоты 1 преобразуется в напряжение выходного сигнала, значение которого и частота изменяются с изменением параметра р. Последовательно с датчиком 1 подключены дроссель 2 и первичная обмотка 3 насышаюшегося трансформатора тока 4. Его вторичная обмотка 5 подключается в переходам база-эмиттер транзисторов 6 и 7 инвертора преобразователя 8, содержа шего также насышаюшийся трансформатор 9 и выпрямитель 10, к которому подключается сопротивление нагрузки 11.В соотстветствии с частотой датчика 1 происходит перемагничивание сердечника насышаюшегося трансформатора 9 инвертора, на вторичной обмотке которого появляются знакопеременные прямоугольные импульсы напряжения, после выпрямления которых через нагрузку протекает ток, пропорциональный частоте выходного сигнала датчика, а следовательно, и контролируемому параметру.В отличие от дросселя 2 сердечник трансформатора 4 выполнен из пермаллоевого сплава с прямоугольной петлей гистерезиса. Если активное сопротивление дросселя 2 и первичной обмотки 3 трансформатора 4 соизмеримы. то индуктивное сопротивление обмотки 3 ненасьццаюшегося трансформатора 4 в десятки раз превосходит индуктивное сопротивление дросселя 2.Пока сигнал от датчика 1 мал, трансформатор 4 работает в режиме холостого хода (ни один из переходов база-эмиттер транзисторов 6 и 7 не проводит) и большая часть напряжения датчика 1 падает на обмотке 3 трансформатора 4. В связи с малой коэрцитивной силой материала сердечника трансформатора 4 он периодически переходит в насыщенный режим.Как только сигнал датчика 1 становится достаточным для поочередного перевода в проводящее состояние переходов базаэмиттер транзисторов 6 и 7, возрастает ток в обмотке 5, размагничиваюшее действие которого уменьшает входное сопротивление трансформатора 4. В результате этого происходит перераспределение напряжений, между дросселем 2 и трансформатором 4: на дросселе 2 оно возрастает, а на обмотке 3 трансформатора 4 падает, При этом 4сопротивление нагрузки обмотки 5 уменьшается настолько, что трансформатор 4 переходит.в режим, близкий к режиму короткого замыкания, при котором он работает как трансформатор тока и лишен возможности перейти в насыщенный режим.Уменьшение входного сопротиления трансформатора 4 предотвращает появление перенапряжения на входах транзисторов, так как после перехода транзисторов в проводящее состояние основная часть напряжения датчикападает уже на дросселе 2. Дроссель 2, выполняя роль ограничителя тока в обмотке 3 (также и в обмотке 5) и ограничителя напряжения на трансформаторе 4, обеспечивает такую работу преобразователя, что с определенного значения частоты сигнала датчика токи в обмотках трансформатора 4 достигают своего установившегося максимального значения.Таким образом, использование последовательного соединения дросселя и насышающего трансформатора позволяет при малых значениях сигнала датчика выделить на трансформаторе большую часть напряжения датчика, что (с учетом коэффициента трансформации трансформатора 4) позволяет снизить порог чувствительности преобразователя.Вместе с тем, с ростом сигнала датчика происходит переход насышаюшегося трансформатора в режим трансформатора тока, что предотвращает перенапряжение на транзисторах инвертора. Частотно-аналоговый преобразователь,содержащий датчик частоты, связанный суправляюшими переходами транзисторовдвухкратного инвертора с выходным насышаюшимся трансформатором, отличающийся тем, что, с целью снижения порога чувствительности при работе в широком диапазоне контролируемого параметра и упрошения, к датчику последовательно подключены дроссель и первичная обмотка дополнительного насышаюшегося трансформатора тока, ко вторичной обмотке которого подключены управляющие переходы транзисторов инвертора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское сидетельство СССРМо 185594, кл. б 01 Р 3/54, 1966.2. Ямпольский Ж. А. и др. Аналоговыетехометрические преобразователи на магнитных элементах М., Энергия, 1967,с. 49. рис. 4-1, 658681Редактор Д. ЗубовЗаказ 2808/73 Составитель Г, Огнев Техред О. Луговая Корректор М. Вигула Тираж 856 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП к Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4