Преобразователь параметров трансформаторных датчиков в период электрических колебаний

ОЮЗ СОВЕТСКИ ЦИАЛИСТИЧ ПУБЛИК02 РЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Пензенский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССР.9 614397, кл. С 01 Й . 27/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 761936, кл. С 01 Р 27/00, 1981,3. Авторское свидетельство СССР 9 838610, кл. С, 01 й 27/02 1.981 (прототий).(54)(57) ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВТРАНСФОРМАТОРНЫХ ДАТЧИКОВ В ПЕРИОДЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ по авт.св.9 838610, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что., с целью. повышения точностии расширения функциональных возмож- .ностей преобразователя в него введе-,ны второй, переключатель, два управляе . мых делителя напряжения и преобразо".801033985 ватель напряжения в ток, причем второй вход первого. переключателя,подключен к выходу блока сравнения и к входу первого управляемого. делите- ля напряжения,. выход которого подключен к третьему входу первого переключателяи к первому входу суммато-. ра, первый вход второго переключателя подключен,к второму входу сумматора и к выходу второго управляемого делителя. напряжения, вход которого подключен к второму входу второго переключателя, к выходу интегратора и к входу, преобразователя напряже-: ния в ток, подключенного к входу трансформаторного датчика и третьему входу сумматора, выход которого подключен к управляющему входу пер-: вого управляемого, делителя напряжения и к входу дифференциатора, под,ключенного к управляющему входу вто-, С рого управляемого делителя напряжения, а выходы обоих: переключателей Я .подключены к соответствующим входамблока сравнения.10 Изобретение относится к измеритель :ной технике и может быть использовано для измерения параметров трансформаторных и индуктивных датчиков в процессе их изготовления и .эксплуатации. 5Известен преобразователь взаимной индуктивности в период следования импульсов, содержащий преобразова тель напряжения в пилообразный ток, выход которого подсоединен через первичную обмотку трансформаторного датчика и опорный элемент Й к земля" ной шине, а вторичная обмотка подключена к входу сравнивающего устройст-, ва и в общую точку соединения первич ной обмотки и опорного элемента,Бы; ход сравнпвающего устройства подключен к входу преобразователя напряжения в пилообразный токГ 1 1.Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные воэможности, заключающиеся в невозможности измерения индуктивности и активного сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформаторного датчика.25Известен также преобразователь параметров Й, , и С цепей в период электрических колебаний, содержащий последовательно соединенные сумматор, блок сравнения, интег ратор, нуль-орган ( усилитель-ограни читель ) и усилитель постоянного тока, на входе и в,отрицательную обратную связь которого включены соответственно опорный элемент и иссле"35 дуемая цепь, вторые входы усилцтеля постоянного тока и нуль-органа подключены к корпусу, второй вход сумматора соединен с выходом интегратора, второй вход блока сравне-. 40 ния соединен через делитель напряжения со своим выходом 2.Недостатком указанного преобразователя являются ограниченные функциональуые возможности, заключающиеся в невозможности преобразования параметров трансформаторов и транс. Форматорных датчиков в период генерируемых колебаний.По основному авт.св. Р 838610 из" ,вестен.преобразователь параметров 50 трансформаторных датчиков в периодэлектрических колебаний, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, интегратор, вХод коТорого подключен к выходу блока срав нения, нуль-орган, преобразовательнапряжения в пилЬобразный ток, трансформаторный датчик, выходом подклю, ченный к первому входу переключателя,и дифференциатор 3 . . 60Недостатками данного устройстваявляются наличие погрешности преобразования индуктивности, обусловленной влиянием активного сопротивления при невыполнении условия точного сдвига на Т/4 импульсов блока сравнения относительно импульсов с нуль-органа из-за наличия у нуль-органа зоны нечувствительности и разных наклонов пилообразного напряжения интегратора в примыкающих полу- периодах, . а также ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в невозможности преобразования постоянной времени обмоток датчи" ка : Ьх. в частотныйсигнал.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей преобразователя параметров трансформаторных датчиков в частотные сигналы.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий сумматор, диффернциатор, переключатель, блок сравнения и интегратор, вход которого подключен к выходу блока сравнения, выход трансформаторно" го датчика подключен к первому входу переключателя, а клемма соединения первичной и вторичной обмоток датчика подключена к корпусу, введены вто-. рой переключатель, два управляемыхделителя напряжения и преобразователь напряжения в ток, причем второй вход первого переключателя подключен к выходу блока сравнения и к входу первого управляемого делителя напряжения, выход которого подключен к тре" тьему входу первого переключателя и к первому входу сумматора, первый вход второго переключателя подключенк второму входу сумматора и к выходу второго управляемого делителя на пряжения, вход которого подключен к второму входу второго переключаТеля, к выходу интегратора и к входу преЬбразователя напряжения в ток, подключенного к входу трансформаторного датчика и третьему входу сумма" тора, выход которого подключен к уп" равляющему входу первого управляемого делителя напряжения и к входудифференциатора, подключенного к уп"равляющему входу второго управляемо" го делителя напряжения, а выходы обоих переключателей подключены к соот" ветствующим входам блока сравнения.На чертеже приведена функциональ" ная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит блок 1 сравнения, два переключателя 2 и. 3, два управляемых делителя 4 и б напряжения, интегратор Б, преобразователь 7 напряжения в ток, трансформаторный датчик 8, сумматор 9 и дифференциа"Тор 10.Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме работы навыходе блока 1 сравнения действуетнапряжение прямоугольной Формы самплитудой Ч 1, поступающеена входинтегратора 5, напряжение которогозапишется в видеО =2 Ч - , (1)1 ,1где "ь постонная времени интеграто 1 5ра. Это напряжение подается на входпреобразователя 7 напряжения в ток,на выходе которого ток определяетсявыражением .Э =29 -(2Ф301 1 Ь 1 С3где К .- коэффициент преобразования напряжения в ток.При этом с первичной обмотки. трансформаторного датчика 8 снимается на пряжение, определяемое следующим образом, 20При протекании тока Э по первичной обмотке во вторичной обмотке трансформаторного датчика 8 наводит.ся ЭДС взаимной индукции прямоугольной Формы, пропорциональная Мх и 25 производной от тока Э , т.е.фхц =ч - . (.)86Кроме того, напряжение с выхода З 0 интегратора подается на вход управляемого делителя 4 напряжения с из меняющимся коэффициентом передачи И 4, т.е.4 Ч 1, п (5) З 561 ф.а напряжение с выхода блока 1 срав" нения - на вход управляемого .делителя б напряжения с изменяющимся коэфФициентом передачи п 6 , т.еО =М 1, (6)40 Напряжения с выхода делителей 4 и б подаются на входы сумматора 9, где . вычитаются из сигнала с первичной обмотки трансформаторного датчика, 45 в результате чего на выходе сумматора 9 появится напряжениеХ Х50 Это напряжение воздействует на коэф фициент передачи управляемого делителя 4 напряжения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить условие55 Кроме того, напряжение 0 подается на дифференциатор 10, где дифференцируется, при этомг"д 1 1ОщЧ й.-п), ( в) где ь, - постоянная времени дифференциатора. Это напряжение воз.действует на коэффициент передачиуправляемого делителя У напря.жения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить условие равенства нуля пилообразной составляющей напряжения ОЭ, т.е.Ч - :и . (1 о)1 с 1 Г 6.В результате достижения условийс 8 ) и (10) получаемХ1Напряжения 08- Ч 1 й 4 и 669., - по 6даются на соо 4 ъетствующие входы переключателей 2 и 3, .с выхода которыхнапряжения поступают на входы блока 1 сравнения. В моменты равенст-,ва напряжений на входах блока 1 сравнения его выходное напряжение скач-:кообразно меняет знак на противо"положный и весь процесс повторяется аналогично рассмотренному,Если переключатель 2 находится в положении 11, а переключатель 3в положении 1, то частота генери"руемых колебаний будет найдена из равенства сигналов на входах блока 1сравненияО 6:а 1 (1 МилихР = - х (1Х 1Если переключатель 2 в положении .111,а переключатель 3 в положении 11;из равенства напряжений (11) и( )получаемфт,: - "1, (1)хЕсли переключатель 3 вположении 11, а переключатель 2 в положении 1 из равенства напряжений (4 ) и (2)получаемХ- (16)М сХ3Если переклкМатель 3 в положении 1и переключатель 2 в положении 111из равенства напряжений(11) и(12) по-лучаемх4 - -3-е 4 ьх ."хЕсли к выходу преобразователя 7 напряжения в ток подключить вместо первичной обмотки вторичную, то можно преобразовать индуктивность и ак