Датчик тока
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
)4 С 0105 ТЕНИ ЯТ".11: Е.,Е.; СТВУ СМУ СВИДЕТ ковского и Инстит т тик авт имо н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Смоленский филиал Г 1энергетического институт проблем управления ( ома и и елемеханики)(57) Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники.Цель изобретения - улучшение подав"ления синфазных помех, повышение быстродействия, температурной стабильности, линейности передаточной характеристики. При изменении напряженияна шунте 9 изменяются ток коллектора транзистора 4 и выходное напряжение дифференциального усилителя 1. 65709 А 1Соо тве тс твенно изменяются то ки светодиодов 19, 21, входящих в состав дифференциальных оптронов, и выходноенапряжение дифференциального усилителя 22. Вв еде ние в ус тройство тра из исторов 4, 11 в первичном и вторичномконтурах, второго дифференциальногооптрона, состоящего из светодиода 21,фотодиодов 12, позволило при равныхвходных напряжениях, т,е. при синфаэных помехах, обеспечить равные напряжения на входах дифференциальногоусилителя 1 и, таким образом, получить большой коэффициент подавлениясинфазной помехи. Введение второгофотодиода 12 позволило получить большую глубину отрицательной обратнойсвязи и снизить температурную зависимость коэффициента усиления. Применение комплиментарных транзисторов16, 17 дало воэможность получить нулевое выходное напряжение дифференциального .усилителя 1 в случае измерения переменного тока и при нулевомнапряжении на иунте 9,ип,ФИзобретение относится к автоматике и может быть использовано для преобразования сигнала тока в напряженйе, повторяющее форму тока, с обес 5пЕчением гальванической развязки,Цель изобретения - улучшение подавления синфазных помех, увеличениепературной стабильности линейнои передаточной характеристики дата, повышение быстродействия,На чертеже представлена принципиная схема датчика тока 1Эм Д атчик тока состоит из первичноговторичного контуров, которые гальврнически разделены. В первичном контре инвертирующий и неинвертирующий в оды дифференциального усилителя с единены с входным каскадом 2, состоящим из двух идентичных параллельх ветвей, Первая ветвь состоит иззистора 3, первого транзистора 4 ранзисторной сборки 5, коллектор корого соединен с инвертирующим вхоом дифференциального усилителя 1, а эмиттер соединен с катодом первоготодиода 6 первого дифференциального с 1 птрона и с первыми выводами реэистоов 7 и 8, вторые выводы которых подвключены соответственно к отрицательой шине первого источника питанияпервому зажиму измерительного шуна 9, являющегося входом датчика то-а, а второй зажим измерительного35нта соединен с общей шиной первич-ого контура. Вторая ветвь входного каскада состоит из резистора 10, одкч выводом подсоединенного к положиельной шине первого источника пита Йия, а вторым - к коллектору второго транзистора 11 транзисторной сборки . и неинв.ертирующему входу усилителяа эмиттер транзистора 11 соединен С катодом третьего фо тодиода 12 в торого дифференциального оптрона, первыми выводами резисторов 13 и 14, вторые выводы которых соединены соотВетственно с отрицательной шиной и Общей ниной первого источника пита 50 ния. К базам транзисторов 4 и 11 подслючен источник 15 опорного напряжейия, Выход дифференциального усилителя 1 подключен к базам транзисторов 6 и 17, имеющих разные структуры.иттер транзистора 16 через резистор 18 соединен со светодиодом 19 первого дифференциального оптрона а эмиттер транзистора 17 через резистор 20 подключен к светодиоду 21 второго дифференциального оптрона.Вторичный контур содержит дифференциальный усипитель 22 и входнойкаскад 23, структура которого такаяже, как структура входного каскада 2первичного контура, В состав каскадавходят второй фотодиод 6 первого дифференциального оптрона и четвертыйфотодиод 12 второго дифференциального оптрона. Резистор 24 служит дляустановки нуля при нулевом входномсигнале, резистор 25 - для установкинеобходимого коэффициента усиления,Устройство работает следующим образом,Входное напряжение, создаваемоеизмеряемым током на измерительномшунте, поступает через резисторы 8и 14 на эмиттеры транзисторов 4 и11 входного каскада 2, При поступлении на входы входного каскада синфазного сигнала его выходное напряжение равно нулю, если строго идентичны ветви входного каскада, Для этогоиспользуют высокоточные резисторы3, 7, 10 и 13 и транзисторную сборку 5.При изменении напряжения на шун 9 изменяется ток коллектора транэистора 4, При изменении входного напряжения изменяется выходное напряжение дифференциального усилителя 1 и в зависимости от знака этого напряжения изменяется ток эмиттера транзистора 16 или 17, а следователь но, и ток светодиода первого или второго оптрона. Допустим, входное напряжение инвертирующего входа усилителя 1 меньше входного напряжения неинвертирующего входа. Выходной сигнал дифференциального усилителя оказывается положительным и управляет током эмиттера П, следовательно, током светодиода второго оптрона. При увеличении выходного напряжения и тока эмиттера увеличивается ток фотодиода в ветви входного каскада, подключенного к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 1, при этом уменьшается входное напряжение, подаваемое на неинвертирующий вход усилителя 1, Таким образом осуществляется оптическая отрицательная обратная связь, применение которой позволяет повысить температурную стабильность и улучшить линейность характеристики датчика, Применение дляз14 б 570 регулирования токов светодиодов транзисторных источников тока, которые состоят из транзистора 16 и реэисто- ра 18, из тра из исто ра 17 и рез исто ра5 20 и управляются выходным напряжением . усилителя , позволяет повысить быстродействие датчика тока.Во входной каскад вторичного кон тура включен второй фотодиод б пер О вого дифференциального оптрона и четвертый Аотодиод 12 второго дифференциального оптронаЕсли входное напряжение равно нулю, токи светодиодов 19 и 21 практически равны, вход" 5 ные каскады 2 и 23 находятся в равновесии. При изменении входного напряжения изменяются токи светодиодов, входные каскады выходят из равновесия, на входах усилителей 1 и 22 по- щ является сигнал. Во вторичном контуре выходное напряжение усилителя 22, пропорциональное входному, усиливается до нужной величины.25 вым выводом десятого резистора, второй вывод одиннадцатого резистора соединен с первым выводом тринадцатого резистора, выход второго дифференциального усилителя соединен с первым выводом четырнадцатого рези-.стора, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, о т л ичающийся тем, что, с целью улучшения подавления синфазных помех,повышения быстродействия, температурной стабильности, линейности передаточной характеристики, введены в первичном контуре первый и второй транз ис торы. первой транзисторной сборки третий и четвертый транзисторы, второй дифференциальный оптрон с вторым светодиодом и с третьим фотодиодом первый источник опорного напряжения, во в то ричном контуре в ведены пятый и шестой транзисторы второй транзисторной сборки, четвертый фотодиод второго дифференциального оптрона, второйФормула изобрете ния Датчик тока, содержащий в первич - ном контуре первый источник питания, измерительный шунт, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, первый дифференциальный усилитель, первый светодиод и первый фотодиод, относящиеся к первому дифференциальному35 оптрону, во вторичном контуре - второй источник питания, второй дифференциальный усилитель, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый резистоРы 40 второй фотодиод, относящиеся к первому дифференциальному оптрону, первый вывод первого резистора соединен с первым выводом первого источника пи-.тания, первый вывод третьего реэисто ра соединен с вторым выводом первого источника питания, первый вывод второго резистора соединен с первым вы-, водом измерительного шунта, первый вывод шестого резистора соединен с общей шиной первичного контура и с вторым выводом измерительного шунта, первый вывод девятого резистора соедннен с первым выводом второго источника питания, первый вывод одиннадца того резистора соединен с вторым выводом второго источника питания, катод второго фотодиода первого дифференциального оптрона соединен сецисточник опорного напряжения, второй вывод первого резистора соединен с инвертирующим входом первого диффет ренциального усилителя и с коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом второго резистора, с катодом первого фотодиода первого дифференциального оптрона и с вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого со. - . единен с анодом первого фотодиода первого дифференциального оптрона, первый вывод четвертого резистора соединен с первым выводом первого источника питания, а второй вывод соединен с первым выводом первого источника питания, а второй вывод четвертого резистора соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя и с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом пятого резистора, с вторым выводом шестого резистора и с катодом третьего фотодиода второго дифференциаль ного оптрона, анод которого соединен с вторым выводом пятого резистора и с вторым выводом первого источника питания, выход первогодифперенциального усилителя соединен с базами третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с вторым и первым выводами первого источника литания, а эмиттеры подключены соответст
СмотретьЗаявка
4273378, 26.05.1987
СМОЛЕНСКИЙ ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА, ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ
КРУТИКОВ КИРИЛЛ КИРИЛЛОВИЧ, ИЗОСИМОВ ДМИТРИЙ БОРИСОВИЧ, БАЙДА СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ, ПЕТРОВА ГАЛИНА ПАВЛОВНА, ВИНОГРАДОВА АЛЛА ВЛАДИМИРОВНА, ГРУШЕНКО ТАТЬЯНА БОРИСОВНА
МПК / Метки
МПК: G01D 5/26
Метки: датчик
Опубликовано: 15.03.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1465709-datchik-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик тока</a>
Предыдущий патент: Многоканальное устройство для бесконтактной передачи информации с вращающихся объектов
Следующий патент: Устройство для дозирования парогазовой смеси
Случайный патент: Устройство для управления скоростью перемещения магнитной ленты