Преобразователь тока в напряжение

Свеев Советских СоциалистическихРеспублик и 864149(51)М. Кл с присоединением заявки ЙУ(23)Приоритет О 01 й 19/00 Гесухарственный кеинтет СССР по хеаки нзобретениЯ к аткрытнЯ(Щ Авторы изобретения а Снеч 7 Ц Заявител унасский политехнический институ 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА В НАПРЯЖЕНИЕ вторичную обмоматора и черемотку второговым входом втовход которогоа выход соедивторую первичтрансформаторной обмотки кпервой выходиНедостаткоявляется невыэования иэ-занапряжения пргрузки.носжен елрао 20 тем, что напряжен форматор го соеди первый у соединен шиной че первого единен с вательно ЗО рую вторИзобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в устройствах автоматики для преобразования переменного тока в переменное напряжение,Известен преобразователь тока в напряжение, содержащий усилитель и трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна иэ которых подключена ко входу усилителя, а вторая вторичная обмотка трансформатора подключена к выходу усилителя параллельно 11 .Недостаток данного преобразователя - гальваническая связь выхода с источником питания усилителя, что снижает точность преобразования за счет наличия в выходном сигнале флюктуаций напряжения источника пи-. тания.Известен преобразователь тока в напряжение, содержащий первый трансФорматор, первичная обмотка которого соединена с входными шинами, первый усилитель, один вход которого соединен с другим входом и с общей шиной через первую вторичную обмотку первого трансформатора, а выход соединен с общей шиной через последова 4 тельно соединенные резистор н вторую: тку первого трансфорпервую первичную обтрансформатора с перрого усилителя, второ соединен с общей шино ен с общей шиной чере ую обмотку второгопервый вывод вторич торого соединен с й шиной 2) .этого преобразоват окая точность преоб уменьшения выходног увеличении тока наЦель изобретения - повышение точти преобразователя тока в напряие.Поставленная цель достигаетсяв преобразовател тока вие, содержащем первый транспервичная обмотка которонена с входными шинами,силнтель, один вход которогос другим входом и общейреэ первую вторичную обмоткутрансформатора, а выход со,общей шиной через последосоединенные резистор н втончную обмотку первого трансформатора и через первую первичнуюобмотку второго трансформатора спервым входом второго усилителя,второй вход которого соединен собщей шиной, а выход соединен с общей шиной через вторую первичную обмотку второго трансформатора, Первыйвывод вторичной обмотки которогосоединен с первой выходной шиной,вторая выходная шина соединена совторым выводом вторичной обмотки второго трансформатора через дополни,тельно введенную в первый трансформатор третью вторичную обмотку.На чертеже представлена схемапреобразователя тока в напряжение.Преобразователь тока в напряжениесодержит трансформатор 1, со вторичными обмотками 2-4 и первичной обмоткой 5, соединенной с входными шинами, усилитель б, один вход которого соединен с другим входом и общейшиной через вторичную обмотку 2,усилитель 7, трансформатор 8, с первичными обмотками 9 и 10 и вторичнойобмоткой 11, один вывод которой соединен с первой выходной шиной, авторой вывод - со второй выходнойшиной через вторичную обмотку 4, выход усилителя 7 соединен с общейшиной через первичную обмотку 9,один вход - с общей шиной, а другойвход - с выходом усилителя б черезпервичную обмотку 10, выход усилителя б соединен с общей шиной черезпоследовательно включенные резистор12 и вторичную обмотку 3,Преобразователь тока в напряжениеработает следующим образом.Преобразуемый ток 1 поступает напервичную обмотку 5, трансформатора1. Иагнитодвижущая сигнал (ИДС) создается током в сердечнике трансформатора 1, Разность (ИДС)в сердечникетрансформатора 1 создает магнитныйпоток рассогласования, Этот магнитный поток наводит ЭДС в обмотке 2трансформатора 1, которая включенана входе усилителя б. Напряжение меж.ду зажимами обмотки 2, усиленноеусилителем б, создает ток в цепи,состоящей иэ последовательно соединенных обмоток 3 и резистора 12.При большом коэффициенте усиленияусилителя б, ИДС соэданые токамив обмотках 2 и 3 практически равны.А ток в компенсационной обмотке 3в установившемся режиме следует закону изменения тока, Выходное напряжение усилителя б равно сумме падений напряжения на сопротивлении обмотки 3 и на сопротивлении резистора 12, При большом коэффициентеусиления усилителя б в установившемся режиме магнитный поток в сердечнике трансформатора 1 пренебжрежномал. Если пренебречь этим магнитнымпотоком и параэитными параметрамиобмотки 3, выходное напряжение усилителя б равно сумме падений напряже.ния на активном сопротивлении обмотки 3 и на сопротивлении резистора12. Следовательно, напряжение О следует закону изменения тока . Такимобразом, каскад, собранный на трансФорматоре 1 и усилителе б, работаеткак преобразователь токав напряжение О. Разность напряжения О.и ЭДС, наведенной в обмотке 10 транс-Форматора 8, поступает на вход уси лителя 7, на выходе которого включенаобмотка 9. Ток в этой обмотке и создает магнитный поток в сердечникетрансформатора 8, который наводитЭДС в обмотке 10. При достаточно 15 большом коэффициенте усиления усилителя 7 ЭДС, наведенная в обмотке 10практически уравновешивает напряжение О, и напряжение рассогласования,поступающее на вход усилителя 7 бу;щ дет незначительным, В таком случаеЭДС в обмотке 10 и тем самым и вобмотке 11 следует закону изменениянапряжения. А ЭДС в обмотке 11 образует выходной сигнал преобразователя.Следовательно, каскад, состоящийиэ усилителя 7 и трансформатора 8,преобразует напряжение О в ЭДС, наводимую в обмотке 11. С целью компенсации зависимости выходного напряжения от тока нагрузки последовательЗф но с обмоткой 11 трансформатора 8включена обмотка 4 трансформатора 1.Эта обмотка образует положительнуюобратную связь по току: ИДС созданные токами в обмотках 5 и 4 имеют 35 одинаковое направление, В результате этого увеличение тока нагрузкиприводит к увеличению тока в компенсационной обмотке 3, и тем самым и кувеличению напряжения О . А это О вызывает увеличение ЭДС в обмотке11. Следовательно, при иалнчии обмотки 4, в зависимости от величины токанагрузки, меняется коэффициент передачи ток - ЭДС обмотки 11. При подборе числа витков обмотки 4 можнополностью компенсировать влияниевеличины сопротивления нагрузкина выходное напряжение преобразователя ОИспользование преобразователя вустройствах автоматики и измерительной техники позволяет повыситьточность преобразования при изменении в широких пределах тока нагрузки,формула изобретен яПреобразователь тока в напряжение, содержащий первый трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными шинами, первый усилитель, один вход которого соединен с другим входом н общей шивой черезпервую вторичную обмотку первого трансформатора, а выход соеди1 ирарствезобретЖ,ПодСР н И Гос делам осква 35,да илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна нен с обшей шиной через последовательно соединенные резистор и вторую вторичную обмотку первого трансформатора и через первую первичнуюобмотку второго трансформатора с первым входом второго усилителя, второйвход которого соединен с общей шиной,а выход соединен с общей шиной черезвторую первичную обмотку второготрансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен спервой выходной шиной, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью повьвжния точности преобразования, втораявыходная шина соединена со вторымвыводом вторичной обмотки второготрансформатора через дополнительновведенную в первый трансформатортретью вторичную обмотку. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9721755, кл. 6 01 К 19/10, 1977,2. "Измерительная техника", 1975,В 1, с, 73 (прототип).