SU364073A1 - Измерительный преобразователь малых постоянных напряжений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области радиотехники и вычислительной техники и может быть использовано дл  точного усилени  малых посто нных напр жений в широком температурном диапазоне..

Введение гальванического разделени  цепей существенно усложн ет схемы измерительного преобразог ател  малых посто нных напр жений с гальваническим разделителем входа и выхода (ИПГР), так как дл  достижени  необходимой стабильности приходитс  использовать общую отрицательную обратную св зь (ООС). Поэтому известные устройства обычно включают в себ  два трансформатора- во входной цепи и в цепи ООС. Наличие двух трансформаторов увеличивает вес и габариты устройства. К недостаткам таких ИПГР относитс  и наличие двух сглалсивающих фильтров, которые должны обладать больщим коэффициентом подавлени  папр жени  несущей частоты.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы в широком диапазоне температур и упрощение схемы преобразовател .

С этой целью разделительный трансформатор выполнен с первичной и двум  вторичными обмотками, причем первична  обмотка, выполненна  со средней точкой, подключена к выходу входного модул тора, одна из вторичных обмоток - ко входу усилител  перемен2

ного тока, а друга  вторична  обмотка, выполненна  с заземленной средней точкой, подключена к выходу модул тора цепи обратной св зи.

Принципиальна  схема устройства приведена на чертеже.

Входной модул тор, выполненный на ключах /, 2, и модул тор ООС - ключи 3, 4 преобразуют посто нный ток в переменный (предполагаем , что ключ 1 замыкаетс  и размыкаетс  одновременно с ключом 3, а ключ 2 - с ключом 4). Усилитель 5 переменного напр лсени  усиливает напр жение разбаланса Af/. Демодул тор 6 осуществл ет преобразование переменного усилен 1ого напр жени  в посто нное . Генератор 7 управл ет ключами модул торов и демодул тора. Разделительный суммирующий трансформатор 8, осуществл ющий гальваническое разделение входа и выхода , производпт сравнение магнитных потоков, создаваемых токами /вх и /осСхема работает следующим образом. Ток /вх. пропорциональный входному посто нному напр жению, протека  через поочередно работающие ключи 1 2 входного модул тора и обмотки 9 и 10, наводит в сердечнике трансформатора 8 переменный магнитный поток Ф. Аналогично через поочередно подключаемые ключи модул тора ООС 3, 4 и обмотки //, 12 в сердечнике создаетс  встречный магнитный поток Фа, пропорциональный выходному напр жению . Результирующий магнитный поток, равный разности потоков Ф и Фз, наводит в выходной обмотке 13 э. д. с. Af/. Частота переменного напр жени  разбаланса равна частоте коммутации ключей, а амплитуда пропорциональна разности /вх и /ос, т. е. и t/выхНапр жение At/ поступает па усилитель переменного напр жени , выходное напр жение которого выпр мл етс  демодул тором 5 и сглаживаетс  фильтром 14. Если коэффициент усилени  усилител  5 велик, то амплитуда напр жени  разбаланса исчезающе мала, т. е. . Это означает, что отсутствуют изменени  магнитного потока в сердечнике трансформатора 8 или что потоки Ф и Ф2, создаваемые токами /вх и /ос, равны. Тогда /вх - -/ОС Дл  токов можно записать: f/BX-Af/BX вых + Так как , то и , Ai/o Тогда, приравнива  (2) и (3), получим: и, и. т. е. рассмотренна  схема работает как усилитель посто нного напр жени  с коэффициентом усилени , определ емым отношением -. Предлагаемый ИПГР выполн ет также

функцию гальванического разделени  входа и выхода при использовании одного раздел юкои , подключена к выходу модул тора цепи обратной св зи. щего трансформатора, причем оказываетс  возможным введение общей ООС через сопротивление 00 и модул тор ООС. ООС будет в этом случае параллельной. Большим преимуществом предложенной схемы  вл етс  отсутствие трансформатора обратной св зи. Это позвол ет не только снизить вес и габариты, но. н увеличить точность ИПГР при работе в широком температурном диапазоне, так как суммирующий трансформатор 8 охвачен ООС. Предмет изобретени  Измерительный преобразователь малых посто нных напр жений с гальваническим разделением входной и выходной цепей, содержащий входной и в цепи отрицательной обратной св зи двухполупериодные транзисторные ключевые модул торы, усилитель переменного напр жени , демодул тор, сглаживающий фильтр, генератор коммутирующего напр жени  и разделительный трансформатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности работы в широком диапазоне температур и упрощени  схемы, разделительный трансформатор выполнен с первичной и двум  вторичными обмотками, причем первична  обмотка , выполненна  со средней точкой, подключена к пыходу входного модул тора, одна из вторичных обмоток - ко входу усилител  переменного тока, а друга  вторична  обмотка , выполненна  с заземленной средней точ (

Т