Линейный преобразователь эффективного значения электрических сигналов

(51)4 С 01 К 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 БЛ;1(1,- ; У СВИДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРС т ал ч а расосуей,т лцелозмоден ор моткой н го ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИСИГНАЛОВ, содержащий два квадраторвыполненных в виде трансформаторовс тороидальными сердечниками, имеюми профиль, обеспечивающий квадратрующие свойства, первичные обмоткикоторых соединены последовательно,и их свободные выводы подключены квходным шинам, первый зарядный диоанод которого соединен через первыисглаживающий конденсатор с общейшиной, а катод подключен к первомувыводу вторичной обмотки первогоквадратора, второй и третий зарядные диоды, второй сглаживающий конденсатор, первая обкладка которогосоединена с общей шиной и первым в водом источника переменного опорно напряжения, первый транзистор типа р-п-р, второй транзистор п-р-п, ба лансировочный потенциомровочный потенциометр,ю щ и й с я тем, что, сширения функциональных вв него дополнительно ввеизвлекающий элемент с од и сердечником, идентичным сердечникам квадраторов, при этом первичныеобмотки квадраторов включены встречно,их вторичные обмотки - последовательно-согласно, второй вывод вторичной обмотки первого квадраторасоединен с первым выводом вторичнойобмотки второго квадратора, второйвывод которой подключен к движку балансировочного потенциометра, включенного между вторым выводом источникапеременного опорного напряжения ипервым выводом обмотки корнеизвлекающего элемента, второй вывод которойсоединен с анодом второго и катодомтретьего зарядных диодов, катод второго зарядного диода подключен к аноду первого зарядного диода, эмиттерупервого транзистора и через калибровочный потенциометр - к выходной шине, база первого транзистора соеди -кена с общей шиной, а его коллектор -с базой второго транзистора, эмиттеркоторого подключен к аноду третьегозарядного диода и второй обкладкевторого сглаживающего конденсатора,а коллектор - к движку калибровочного потенциометра.1 117 ЗЗИзобретение относится к техникеэлектроизмерений и может быть испопьзовано в приборах для измерения эффективного значения переменного токас постоянной составляющей или безнее.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей путемобеспечения возможности преобразования переменного тока или переменного 1 Отока с постоянной составляющей.На Фиг. 1 приведена электрическаяпринципиальная схема преобразователя;на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 151Линейный преобразователь эффективного значения электрических сигналовсодержит два квадратора 1 и 2, выполненных в виде трансформаторов стороидальными сердечниками, имеюшимипрофиль, обеспечивающий квадратирующие свойства. Первичные обмотки квадраторов 1 и 2 соединены встречно,вторичные - согласно-последовательно.Свободный вывод вторичной обмотки25первого квадратора 1 соединен с катодом первого зарядного диода 3,включенного последовательно-согласнос вторым 4 и третьим 5 зарядными диодами. Между анодом первого зарядногодиода 3 и общей шиной включен первыйсгпаживающий конденсатор б, а междуанодом третьего зарядного диода 5 иобщей шиной - второй сглаживающийконденсатор 7, К аноду второго зарядного диода 4 подключен один выводобмотки дополн,тельно введенного корнеизвлекающего элемента 8, сердечниккоторого идентичен сердечникам квадраторов 1 и 2. Другой вывод обмотки 40корнеизвлекающего элемента 8 черезбалансировочный потенциометр 9, кдвижку которого подключен свободньйвывод вторичной обмотки второго квадратора 2, соединен с одним выводомисточника 10 переменного опорного напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине. Преобразовательсодержит также первый транзистор 11р - и-р типа, второй транзистор 12и-р-и типа и калибровочный. потенцио-метр 13, включенный между анодом первого зарядного диода 3 и выходнойшиной. К движку потенциометра 13 подключен коллектор второго транзистора 5512, эмиттер которого соединен с анодом третьего зарядного диода 5, абаза - с коллектором первого тран От источника 10 переменного опорного напряжения протекают токи: во время положительной полуволны напряжения на его выводах через первый потенциометр 9, обмотку корнеизвлекающего элемента 8, второй диод 4 и первый конденсатор 6, а во время отрицательной полуволны напряжения - через второй конденсатор 7, третий диод 5, обмотку корнеизвлекающего элемента 8 и первый потенциометр 9, а также по параллельной цепи - через первый конденсатор б, первый диод 3, вторичные обмотки квадраторов 1 и 2 и часть сопротивления первого потенциометра 9, Ток отрицательной полуволны заряжен второй конденсатор .7, которьй служит для питания усилителя, образованного транзисторами 11 и 12. В отсутствие входного. сигнала токи отрицательных и положительных полу- волн, протекающие через обмотку корнеизвлекающего элемента 8 и первый конденсатор б, равны, что достигается регулировкой при помощи первого готенциометра 9, поэтому конденсатор б не заряжается. При протекании входного тока по первичным обмоткам квадраторов 1 и 2 (фиг. 2) их сердечники намагничиваются, что уменьшает по величине ток отрицательных полуволн, протекающий через вторичные обмотки квадраторов 1 и 2. За счет формы сердечников квадраторов вторичньй ток уменьшается на величинут1 2 2 11 2 1 = - 2 К И 1 (и) - К Ч 1 (С)йй с тН=(1) где И число выборок мгновенныхзначений входного тока;номер выборки мгновенныхзначений входного тока;коэффициент пропорциональности;Ж - число витков первичных обмоток квадраторов 1 и 2; 29 2зистора 11. База первого транзистора 11 соединена с общей шиной, а его эмиттер - с анодом первого зарядного диода 3, К входным шинам преобразователя подключен источник 14 сигнала, а к выходным - измерительный прибор 15.Линейный преобразователь эффективного значения электрических сигналов работает следующим образом.3 11731 - мгновенное значение входнотока;Т - период входного тока;время;1 - эффективное значение входного тока,Появляющийся разностный ток между токами положительных и отрицательных полуволн заряжает первый конденсатор 6. Напряжение конденсатора 6 приложе О но между базой и эмиттером первого транзистора 11 и вызывает потекание базового тока 1 г, а коллекторный ток первого транзистора 11 открывает второй транзистор 12. Коллек торный ток второго транзистора 12 1 связан с током 1 соотношением329 4шивает ток заряда конденсатора 6, который пропорционален току 1 с.Уравновешивание происходит за счет большого коэффициента усиления по току усилителя, состоящего иэ транзисторов 11 и 12. Поскольку 11 то г гК 1 1 э К 21 1 к(3) где И - число витков обмотки корнеизвлекающего элемента 8;К - коэффициент пропорциональ 2ности.Таким образом, в преобразователе реализуется метод взаимообратного преобразования именение изобретен эффективих сигнало вательного ток кв ивающего я их наеременного разователь прео олько пере и сигнал с ть не ал, н ющей. ом ок где 0 б - коэффициент усиления потоку первого транзистора11, включенного по схемес общей базой;- коэффициент усиления потоку второго транзистора12, включенного по схемес общим коллектором,Коллекторный ток второго транзистора 12 разряжает второй конденсатор7, который заряжается током, протекающим от источника 10 переменногоопорного напряжения через диод 5,обмотку корнеизвлекающего элемента8 и потенциометр 9, Через обмоткукорнеизвлекающего элемента 8 протекает ток заряда первого конденсатора 6. В установившемся режиме прип ощи корнеизвлекающего элемента 8т 1квадратируется и уравновевторого транзистора ерез выходную шину пропорционален эфию тока входного расширить функциональные линейного преобразовател ного значения электричес так как вследствие послед соединения вторичных обмо торов 1 и 2, первого сглаж конденсатора 6, являющего грчзкой, и источника 10 п опорного напряжени может преобразсвыв менный входной сиг постоянной составл1173329 иг Составитель А.Пучковскийор Л.Веселовская Техред А.Бабинец рректор Г.Решетник одписное 44 Тираж 748НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская на Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Заказ 5046/В СССРий11 б., д.4/5