Управляемый масштабный преобразователь переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСИИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЭ ЕН: ЛН 01 ЯА ВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ льский инстиопии при Томсститут,Калиничен индуктивный бесконтактн переменногомы управления,нко Н.,П.,одоуправляенапряжения. -ния, 1981,ни ле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Научно-исследоватут электронной интроком политехническом иим, С.М.Кирова(56) Коротынский А.Е.делитель напряжения екоммутацией для мостотока. - Приборы и сис980 ь, 9, с30-31.Ройтман М.С., КалиКим В.Л. Широкополоснмый индуктивный делитПриборы и системы упр9 11, с. 16-17.(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МАСШТАБНЬИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при создании высокоточных управляемых делителей напряжения переменного тока. Цель изобретения повышение надежности работы устройства. Устройство .содержит масштабирующий блок 1 с первой и второй декадными дели- тельными обмотками с отводами, блок 5 управления и блок. 6 питания. Введение резистивного,масштабирующего блока 2, третьей декадной делительной обмотки, сумматоров 3 и 4 и двух электронных коммутаторов сокращает число ф электромеханических коммутаторов магнитных сердечников. 2 ил.С".К 2= -- 1023 1 1024 1024125 УИзобретение относится к электроизмерительной технике, а именно куправляемым масштабным измерительнымпреобразователям, и может быть, вчастности, использовано при созданиивысокочастотных управляемых делителейнапряжения переменного тока,Цель изобретения - повьхпение надежности управляемого масштабногопреобразователя переменного напряжения за счет сокращения числа электромеханических коммутаторов и магнитныхсердечников.На фиг.1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг.2 . - принципиальная схема одногоиз вариантов предлагаемого управляемого масштабного преобразователя.Устройство состоит (фиг.1) изосновного масштабирующего блока 1,,содержащего первую, вторую и третьюдекадные делительные обмотки с коэффициентами передачи К 1, К 1 и Кш 1 соответственно, дополнительного резистивного масштабирующего блока 2 с переменным коэффициентом передачи К 2,первого сумматора 3 с коэффициентом(передачи К 3 по входу, соединенномучерез микроэлектронные коммутаторыс выходом третьей декадной, целитель- З 0ной обмотки и коэффициентом передачиИК 3 по входу, соединенному также через микроэлектронные коммутаторы свыхОдом дополнительного резистивногомасштабирующего блока 2, второго сум35матора 4 с коэффициентом передачиК 4 по входу, соединенному с выходомсумматора 3 и с коэфф .циентом переидачи К 4 по входу, соединенному черезэлектромеханические коммутаторы с вы 40ходом второй декадной делительнойобмотки. Блок 5 управления выдаетсигналы управления на блоки 1 и 2,Блок 6 питания запитывает блоки 2 и5,сумматор 3. Входом управляемогомасштабного преобразователя являетсявход блока 1, выходом - выход сумматора 4.Устройство работает следующим образом.50 Входное напряжение подается на вход основного масштабирующего блока 1, первая и вторая декадные делительные обмотки которого соединены между собой каскадно по схеме КельвинаВарлея, С выхода второй декадной делительной обмотки напряжениеО =Б (0,1 К 1+0,01 К 1),530 3где К 1 - коэффициент передачи первойдекадной делительной обмотки (К 1=:1-9)1(К 1 - коэффициент передачи второйдекадной делительной обмотки (К 1=0 - 10),подается на вход сумматора 4.С выхода первой декадной делительной.обмотки напряжение, равное 0,1 Оподается на вход дополнительно введеннойтретьей декадной делительной обмотки,размещенной на одном магнитопроводес первой и второй декадными делительными обмотками. Выходное напряжениетретьей декадной делительной обмотки,равное0,01 К 1 Бгде К 1 - коэффициент передачи третьей декадной делительнойобмотки (К 1=0-10),подается на вход сумматора 3.С высокопотенциального отвода первой секции третьей декадной делительной обмотки напряжение, равное 0,01 хх 11 к, подается на вход дополнительного резистивного масштабирующегоблока 2. Выходное напряжение с блока2, равное 11=К 2 0,0111изменяетсяот Б мин (при К 2=0) до 6 макс (приК 2=К 2, ) и подается на второй входсумматора 3,К 2 в случае 10-разрядной матрицы8.-2 й изменяется в пределах Выхоцное напрядение сумматора 3 6 ==(0,01 К 1+0,01 К 2) Оподается навторой вход сумматора 4, коэффициентпередачи которого по данному(второму) входу К 4=0,1,Устанавливать коэффициенты передачК 1, К 2 можно как ручным способом спомощью разрядонабирателей, так ипо заданной программе с помощью блока 5 управления, воздействующего наэлектромеханические и микроэлектронные коммутаторы блокбв 1 и 2.Выходное напряжение устройства,снимаемое с выходного зажима, определяется следующим образом:вьк =Бвх(0, 1 К 1+0,01 К 1+0,000 К 2).Один из вариантов принципиальнойсхемы предлагаемого устройства показан на фиг,2. Основной масштабирующий блок 1 представляет собой двухкаскадный индуктивный делитель напряжения, первая3 12575 и вторая декадные делительные обмотки которого размещены на одном магнитопроводе.Отводы делительных обмоток Ь 1 и Ь 2 коммутируются с помощью электроме ханических коммутаторов, например РЭС 48 А.Третья декадная де.ительная обмотка (ЬЗ) выполнена аналогично обмотке Ь 2. В качестве коммутаторов отводов обмотки ЬЗ применены микроэлектронные коммутаторы, например К 590 КН 2.Дополнительный резистивный масштабирующий блок 2 выполнен на базе десятиразрядного резистивного делителя 15 напряжения, например 301 НР 1, микроэлектронных коммутаторов 04-08, инверторов 09-011.В качестве первого сумматора 3 применен операционный усилитель в ре жиме масштабного преобразователя.Второй сумматор 4 выполнен на трансформаторе, вторичная обмотка Ь 5 которого включена между выходом устройства и выходом второй декадной 25 делительной обмотки Ь 2 основного масштабирующего блока 1.Первичная обмотка Ь 4 сумматора 4 включена на выходе сумматора 3,Управление устройством может осу ществляться либо по программе, либо вручную с помощью разрядонабирателей.Блок управления десятиразрядным резистивным делителем напряжения (301 НР 1 В) выполнен на серийных пре- образователях двоично-десятичного кода (8-4-2-1) в двоичный. 30 42 йа трансформаторе Т 2 с коэффициентом передачи К=0,1 реализуется третий (считается от старшего) разряд требуемого коэффициента передачи,Итак, с помощью обмоток Ь 1, Ь 2, ЬЗ, сумматоров 1 и 2 имеем К=0,555Так как вход резистивной матрицы 301 НР 1 подключен к выходу обмотки ЬЗ с коэффициентом передачи К=0,1, на вход матрицы йоступает входное напряжение Пс коэффициентом К=О,О 1, При этом код 00011 001100, соответствующий коэффициенту передачи 0,1 резистивной матрицы 301 НР 1, поступает по шине на включение необходимых микроэлектронных ключей, реализованных на микросхемах 04-Р 8. С выхода резистивной матрицы напряжение поступает на выход устройства через первый и второй сумматоры с коэффициентом передачи К=0,1, а учитывая, что предварительно входное напряжение было уже ослаблено в 100 раз и что установленный собственный коэффициент передачи матрицы К=0,1, получим реально окончательный коэффициент передачи входного напряжения, проходящего через матрицу 301 НР 1, К=0,0001, В итоге получен требуемый коэффициент передачи устройства К=055510.Таким образом, использование предлагаемого технического решения при реализации управляемых масштабных преобразователей переменного напряжения позволяет увеличить их срок службы, удешевить серийный выпуск,Формула изобретенияРассмотрим пример масштабирования напряжения с помощью предлагаемого .устройства (фиг.2) .40Допустим, требуется установить коэффициент передачи устройства 0,555100 при входном напряжении 10 В.С разрядонабирателя (или устройства управления) на:исполнительные. 15 элементы соответствующих коммутаторов поступают сигналы управления. Так, на обмотке Ь 1 должны включиться по сигналу управления реле Кб и К 7, на обмотке Ь 2 - К 19 и К 20, Таким образом, с помощью декадных обмоток Ь 1 и Ь 2 реализуется два старших разряда требуемого коэффициента передачи: 0,55На обмотке ЬЗ включается по сигна 55 лу управления ключ 02,2. При этом с помощью обмотки ЬЗ, сумматора 1 с коэффициентом усиления К=1, сумматора Управляемыи масштабный преобразователь переменного напряжения, содержащий основной масштабирующий блок, выполненный в виде размещенных на одном магнитопроводе двух десяти- секционных делительных обмоток с отводами, подключенными к контактам двух электромеханических коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку, управления, вход преобразователя соединен с входом первой делительной обмотки, а один из ее выходов - с входом второй делительной обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены два электронных коммутатора, два сумматора, резистивный масштабирующий блок и третья делительная обмотка с отводами, размещенная на одном магНИИГИ Заказ 4912/42 Тираж 728 писное Произв.-полш р. прие г. Ужгород, ул. Праектна. 3 12 нитопраьоде с первой и второй, целительными обмотками, причем вход третьей делительной обмотки соединен с другим выходом первой делительной обмотки, взятым от вывода ее первой секции, в свою очередь вход реэистивного масштабирующего блока подключен к выходу третьей делительной обмотки, взятому от вывода ее первой секции, выводы секции третьей делительной обмотки через первый электронный коммутатор соединены с одним входом перного сумматора, выходы резистивного масштабирующего блока через второй электронный коммутатор подключены к второму входу первого сумматора, управляющие вхоцы обоих электронных коммутаторов подключены к блоку управления, выход первого сумматора подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого сое- О динен с выходом второй делительнойобмотки, а выход второго сумматора - с выходом преобразователя.