Преобразователь постоянного напряжения в переменное

(51)М, Кл. 501 Я 19/18// Н 02 М 7/42 Гесударстваииый комитет СССР ао делам изобретений и открытий(72) Автор. изобретения А, А, Мурадов Физико-технический институт АН Туркменской ССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть исполь 1 зовано в различных системах автоматикии вычислительной техники при реализациипрецизионных усилителей пстоянного тока,Известен преобразователь постоянногонапряжения в переменное, содержащийдатчик Холла, расположенный в зазоремагнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преообразуемого напряжения,. усилитель напряжения Холла, выходной трансформатор,блок сравнениясостоящий иэ автоматического переключателя, амплитудного детектора, фильтра, усилителя низких частот15и синхронного детектора, выход которогоподключен к дополнительной обмотке магнитопровода 1,Недостатки известного устройства связаны с температурной нестабильностьюпараметров датчика Холла, дрейфом нулевого сигнала, сложностью конструктивноговыполнения и ограниченными функциональными воэможностями; не позволяющими осуществлять преобразование постоянногонапряжения с изменяющейся амплитудой.Наиболее близким техническим решением к предложенному является преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий, в частности, датчикХолла, расположенный в зазоре. магнитопровода, основная обмотка которогоподключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополнительной обмотки магнитопровода, изби-,рательный усилитель, ко входным клеммамкоторого подключены холловские выводыдатчика 12),Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности преобразования, обусловленной главным образом, температурной нестабильностью чувствительности датчика Холла.Цель; изобретения - повышение точности преобразования.789813Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий датчик Холла, расположенный в зазоре магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополнительной обмоткой магнитопропода 1 а избирательный усилитель, ко входным клеммам которого подключены холловские выводы датчика, введены термостабильный резистор, дифференциальный усилитель, демодулятор и два аттенюатора,причем первый вывод термостабильного резистора соединен с другой выходной клеммой генератора переменного тока и одной из входных клемм дифференциального усилителя, а второй вывод - с одним из токовых выводов датчика и обшей клеммой дифференциального усилителя, другая входная клемма дифференциального усилителя подключена ко второму выводу дополнительной обмотки и другому токо вому выводу датчика, сигнальный вход демодулятора соединен с выходом дифференциального усилителя, управляющий вход - с соответствующим выходом генератора переменного тока, а выходы - со ЗО входами аттенюаторов, выходные клеммы первого аттенюатора подключены к. выводам дополнительной обмотки, а выходные клеммы второго аттенюатора соединены со входными клеммами дифференциального усилителя.На чертеже представлена функциональ ная схема предложенного преобразователя постоянного напряжения в переменное.В состав устройства входят датчик 4 Холла 1 с токовыми выводами 2,3 и холловскими выводами 4,5, помещенный в зазор магнитопровода 6 с основной обмоткой 7 и дополнительной обмоткой 8, генератор 9 переменного тока, избирательный усилитель 10, дифференциальный усилитель 11, термостабильный резистор 12, демодулятор 13, аттенюаторы 14 и 15.Устройство работает следующим образом.При наличии на основной обмотке 7постоянного напряжения 0 х и протекании по дополнительной обмотке 8 тока от генератора 9 магнитопровод 6 преобразователя намагничивается одноИ временно постоянным и переменным магнитными полями. В этом случае дифференциальная магнитная проницаемость магнитопровода 6 содержит переменную 84составляющую с частотой, вдвое больщей частоты генератора 9, В связи с этим на датчиках 1 Холла действуют два магнитные поля, одно из которых характеризуется постоянной индукцией, а другоеиндукцией с удвоенной частотой генератора 9. Амплитуды обеих индухций пропорциональны преобразуемому постоянному напряжению 0. В результате этого на холловских выводах 4 и 5 датчика 1 возникает напряжение, состоящее из двух холловских ЭДС, причем одна из них изменяется с частотой, втрое большей частоты генератора 9 и отстроена таким образом, по частоте от различного рода паразитных составляющих, Именно на утроенную частоту генератора 9 и осущест-. вляется настройка избирательного усилителя 10, выделяющего выходное напряжение ЬхПри заданной температуре датчика 1 Холла, например при 45 С на вход ди ференциального усилителя 11 поступают равные по величине и противоположные по фазе напряжения, снимаемые с резистора 12 и датчика 1 Холла, При этом на выходе дифференциального усилителя 11 напряжение отсутствует, а с выходов двухполупериолного демодулятора 13 к управляемым аттенюаторам 14 и 15 подводятся напряжения, определяющие значения сопротивлений указанных аттенюаторов.В случае изменения температуры датчика 1 Холла равенство напряжений на входе дифференциального усилителя 1 1 нарушается, на его выходе появляется напряжение с амплитудой и фазой, зависящими от значения и знака отклонения температуры. Выходное напряжение усилителя 11 выпрямляется демодулятором 13, потенциалы на его выходах перераспределяются и в соответствии с этим перераспределением устанавливаются сопротивления аттенюаторов 14 и 15. Характер коррекции этих сопротивлений является взаимно обратным. В итоге, при изменении управляющего тока через датчик 1 Холла изменяется и величина магнитного поля с переменной индукцией, причем это поле действует на датчик таким образом, что поступающая на избирательный усилитель 10 холловская ЯЙС оказывается независящей от колебаний температуры датчика. Предложенный преобразователь позволяет повысить также его чувствительность и расширить динамический диапазон преобразуемого напряжения,789818 Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий датчик Холла, расположенный в зазоре магнитопровода, основная обмотка которого подключена к выходу источника преобразуемого напряжения, генератор переменного тока, одна из выходных клемм которого соединена с первым выводом дополни 0 тельной обмотки магнитопровода, избирательный усилитель, ко входным клеммам которого подключены холловские выводы датчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения. точности преобразованияв него введены термостабильный резистор, дифференциальный усилитель, демодулятор и два аттенюатора, причем первый вывод термостабильного резистора соединен с другой выходной клеммой гене 20 ратора переменного тока и одной из входных клемм дифференциального усилителя, а второй вывод - с одним из токовых выки, а выходные клеммы второго аттенюатора соединены со входными клеммами1 з дифференциального усилителя,Источники информаци и,принятые во внимание при экспертизе э формула изобретен ия6водов датчика и общей клеммой дифференциального усилителя, другая входная клемма дифференциального усилителя подключена ко второму выводу дополнительной обмотки и другому токовому выводу датчика, сигнальный вход демодулятора соединен с выходом дифференциального усилителя, управляющий вход - с соответствующим выходом генератора переменного тока, а выходы - со входами аттенюаторов, выходные клеммы первого аттенюатора подключены к выводам дополнительной обмот 1. Авторское свидетельство СССР Лоо 199984, кл. 501 Й 19/18, 1966,2. Авторское свидетельство СССР/41 Тираж 1019ИПИ Государственного комитпо делам изобретений и открь5, Москва, Ж, Раушская Подписноеа СССРийаб., д, 4/5 3 филиал ППП "Патент", г,Ужгорол, ул. Проектная,Составитель Л. МорозовРедактор Е. Лушникова Техред Н.Бабурка Корректор Г. Решетни