Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение
Схемы входных преобразователей для интеллектуальных микропроцессорных систем аналого-цифровых преобразователей. Применение их в качестве датчиков параметров сети переменного тока, в частности, непосредственно напряжения сети, а также тока нагрузки.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2021 |
| Размер файла | 344,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Преобразователь переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение
Ермаков В.Ф., Горобец А.В.
Аннотация
схема преобразователь микропроцессорный датчик
В статье рассматриваются схемы входных преобразователей, которые могут использоваться в различных интеллектуальных микропроцессорных системах в качестве датчиков параметров сети переменного тока, в частности, непосредственно напряжения сети, а также тока нагрузки. Рассмотренные схемы преобразователей согласовывают рабочие диапазоны измеряемых токов и напряжений с рабочими диапазонами применяемых в составе интеллектуальных микропроцессорных систем аналого-цифровых преобразователей и могут использоваться в различных устройствах для исследования токов и напряжений в сетях переменного тока.
Ключевые слова: интеллектуальные микропроцессорные системы, датчик, сеть переменного тока, положительное напряжение
Актуальность темы статьи обусловлена широким распространением в настоящее время интеллектуальных микропроцессорных систем (ИМС), в частности в электроэнергетике. Прямое включение ИМС в сеть переменного тока невозможно, поскольку у большинства аналогоцифровых преобразователей (АЦП), применяемых в составе ИМС, существуют ограничения по входному напряжению, диапазон которого задается, как - 0,5 ... + 5 В.
Примером указанных ИМС может служить многофункциональное микропроцессорное устройство для сбора информации о сети при несинусоидальной и несимметричной нагрузке [1].
Другими примерами ИМС являются микропроцессорный счетчик ресурса силовых трансформаторов (СРТ) [2], а также оперативные контроллеры мощности нагрузки энергопотребителей, описанные в [3, 4], у которых качестве входного сигнала используеся переменный ток нагрузки.
Предшествующий уровень техники наиболее полно отражает исследование, выполненное в работе [5].
Известным устройством, предназначенным для выполнения поставленной в статье цели, является амплитудный преобразователь переменного напряжения в постоянное [6], содержащий входные зажимы, трансформатор, фильтр нижних частот, первый и второй формирователи модуля, первый и второй конденсаторы, резистор, коммутатор, повторитель напряжения, выходной зажим, пороговый элемент, одновибратор.
Недостатком аналога является знаительная сложность схемы, для ее реализации требуется 5 операционных усилителей.
В качестве схемы входного преобразователя (ВП), являющегося датчиком напряжения контролируемой сети, может использоваться без каких-либо изменений схема двухполупериодного прецизионного выпрямителя (см. рис. 1), опубликованная в [7].
Схема выполнена на операционных усилителях ОР1 и ОР2, диодах Д1 и Д2, резисторах R1 - R5.
Недостатками схемы на рис. 1 являются наличие диодов (в частности, затрудняющих балансировку операционных усилителей) и большое количество резисторов, что существенно при серийном изготовлении ВП.
Другим примером подобного ВП является буферный усилитель входного сигнала с большим коэффициентом усиления и большим входным сопротивлением [8] (см. рис. 2), содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входному зажиму, а выход связан с выходным зажимом, соединенным через резистор обратной связи с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенным через дополнительный резистор с шиной нулевого потенциала, выводы «+» и «-» двухполярного источника стабилизированного напряжения соединены соответственно с выводами «+» и «-» операционного усилителя.
Рис. 1. Схема прецизиозного выпрямителя (7)
Рис. 2. Схема буферного усилителя входного сигнала с большим коэффициентом усиления [8]
Схема выполнена на операционном усилителе ОР1 и резисторах R1 и Roc.
В качестве примера на рис. 2 приведена схема усилителя, имеющего коэффициент передачи около 100.
Учитывая перечисленные недостатки известных схем далее в статье на рис. 3 предлагается схема ВП, которая позволяет получить на выходе положительное смещенное напряжение.
Рис. 3. Схема преобразователя переменного двухполярного напряжения в положительное смещенное напряжение
Схема содержит операционный усилитель 1, входной дополнительный резистор 5, резистор 6 смещения и выходной 3, зажимы, резистор 4 обратной связи, двухполярный источник 7 стабилизированного напряжения.
Литература
1. Пат. 2514788 РФ, МПК G06F 17/18. Многофункциональное микропроцессорное устройство для сбора информации о сети при несинусоидальной и несимметричной нагрузке (варианты) /Ермаков В.Ф., Горобец А.В. Нехаев С.В. Юндин К.М. (РФ) - № 2013118959/08, заявл. 23.04.2013; опубл. 10.05.14, Бюл. № 13.
2. Пат. 2487363 РФ, МПК G01R 11/00. Счетчик ресурса трансформатора (варианты) / Балыкин Е.С., Воротницкий В.Э., Ермаков В.Ф., Ермакова Е.В. Зайцева И.В., Коваленко А.Н. (РФ) - № 2011131664/28, заявл. 27.07.2011; опубл. 10.07.13, Бюл. № 19.
3. Патент 2130190 РФ, МПК G01R 21/00. Оперативный контроллер мощности нагрузки энергопотребителя /В.Ф. Ермаков, Ф.А. Кушнарев, И.В. Ермакова (РФ). - 1999, Бюл. № 13.
4. Патент 2145717 РФ, МКП G01R 21/00.Оперативный контроллер суммарной мощности нагрузки группы энергопотребителей /В.Ф. Ермаков, Ф.А. Кушнарев, В.И. Свешников, И.В. Ермакова (РФ). - 2000, Бюл. № 5.
5. В.Ф. Ермаков, Ештокина П.Е., Кудря А.В., Кудря Н.А., Попандопуло И.Д. Анализ схем входных преобразователей микропроцессорных интеллектуальных систем /Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: Материалы XII Междунар. науч.-практич. конф., г. Новочеркасск, 25 июня 2014 г. /Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 12 - 14.
6. Пат. 2190230 РФ, МПК G01R 19/22. Амплитудный преобразователь переменного напряжения в постояное / В.Ф. Ермаков, Кушнарев Ф.А., Приз М.В., Семыкин К.В. (РФ). - 2002, Бюл. № 27.
7. Применение интегральных схем: Практическое руководство: В. 2 кн.: Пер. с англ. /П. Брэдшо, С. Гош, Х. Олдридж и др.; Под ред. А. Уильямса. - М.: Мир, 1987: Кн. 1. - 432 с.
8. Граф Р. Электронные схемы: 1300 примеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 688 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие стабильного переменного напряжения, его характеристика и свойства особенностей. Параметрические феррозонансные стабилизаторы напряжения. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, их описание и особенности каждого из разновидностей.
реферат [429,2 K], добавлен 10.02.2009Потенциометры и реостаты - простейшие регуляторы напряжения и тока. Виды и принцип работы. Высокая эффективность управляемых выпрямителей для регулирования U и I. Параметрические стабилизаторы постоянного и переменного тока, недостатки и применение.
реферат [193,1 K], добавлен 10.02.2009- Методы расчета источников питания различных схемных решений, с заранее заданным выходным напряжением
Производство надежных и эффективных преобразователей переменного тока в постоянный. Расчет понижающего мостового выпрямителя с удвоением напряжения при автотрансформаторном питании от сетки. Расчет бестрансформаторного выпрямителя с умножением напряжения.
курсовая работа [640,6 K], добавлен 04.05.2015 Структурные схемы и принцип работы преобразователей постоянного напряжения. Расчет выпрямителей. Анализ включения транзисторов в преобразователях напряжения. Определение объема катушки, толщину изоляции тороидального трансформатора, его тепловой расчет.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 28.01.2015Применение аналого-цифровых преобразователей (АЦП) для преобразования непрерывных сигналов в дискретные. Осуществление преобразования цифрового сигнала в аналоговый с помощью цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Анализ принципов работы АЦП и ЦАП.
лабораторная работа [264,7 K], добавлен 27.01.2013Изучение конструкции, принципа действия и паспортных технических характеристик преобразователей частоты типа FR-Е 540. Методы работы на лабораторной установке на базе комплектного электропривода. Исследование систем электропривода переменного тока.
лабораторная работа [225,4 K], добавлен 07.12.2014Основные функции вторичных измерительных преобразователей. Усилители, делители напряжения и мосты, фазометры и частотомеры. Специфика вторичных преобразователей для датчиков перемещений. Нелинейность вторичных преобразователей при аналоговой обработке.
реферат [642,2 K], добавлен 21.02.2011Составление предварительной структурной схемы электропитания. Выбор преобразователей для бесперебойного питания нагрузок в аварийном режиме. Расчет числа элементов аккумуляторной батареи, параметров вводной сети переменного тока и дизель-генератора.
контрольная работа [232,2 K], добавлен 05.02.2013Принципы измерения напряжения посредством аналоговых электронных вольтметров. Описание структурной схемы цифрового вольтметра постоянного тока. Понятие об амплитудном значении напряжения. Особенности использования амплитудных детекторов в вольтметрах.
контрольная работа [404,7 K], добавлен 08.07.2014Определение коэффициентов передачи узлов измерительного преобразователя. Коррекция погрешности усилителя переменного тока. Расчет RC-параметров схемы электрической принципиальной. Выбор стабилизатора напряжения. Определение общего коэффициента передачи.
курсовая работа [810,6 K], добавлен 21.02.2013Методы статистической обработки результатов измерений. Структурная схема ИЦВ с усреднением мгновенных значений измеряемого напряжения. Цифровые вольтметры, реализующие кодо-импульсный метод преобразования. Схема цифровых вольтметров переменного тока.
реферат [82,8 K], добавлен 17.11.2008Основные параметры схемы электрического принципиального блока управления стабилизатора переменного напряжения. Технология изготовления печатных плат, их трассировка и компоновка. Расчет себестоимости блока управления стабилизатора переменного напряжения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.06.2014Роль преобразовательной техники в народном хозяйстве. Преобразователи переменного тока в постоянный без изменений параметров. Преобразователи постоянного тока в переменный, кондиционеры электроэнергии. Функциональные классы преобразовательной техники.
реферат [1,0 M], добавлен 22.12.2013Выбор преобразователей для бесперебойного питания нагрузок в аварийном режиме. Расчет емкости и числа элементов аккумуляторной батареи. Определение параметров вводной сети переменного тока и дизель-генератора. Защита ЭПУ от внешних перенапряжений.
курсовая работа [222,2 K], добавлен 05.02.2013Изучение работы усилителей постоянного тока на транзисторах и интегральных микросхемах. Определение коэффициента усиления по напряжению. Амплитудная характеристика усилителя. Зависимость выходного напряжения от напряжения питания сети для усилителя тока.
лабораторная работа [3,3 M], добавлен 31.08.2013Характеристика электромеханических приборов для измерения постоянного, переменного тока и напряжения. Их конструкция, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки. Определение и классификация электронных вольтметров, схемы приборов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.03.2010Разработка и проектирование принципиальной схемы вторичного источника питания. Расчет вторичного источника питания, питающегося от сети переменного тока, для получения напряжений постоянного и переменного тока. Анализ спроектированного устройства на ЭВМ.
курсовая работа [137,3 K], добавлен 27.08.2010Изучение принципа работы аналого-цифровых преобразователей (АЦП и ADC) . Классическая схема аналого-цифрового преобразования: аналоговый сигнал, компараторы, выходной код, шифратор. Характеристика отсчётов аналогового сигнала и частей опорного напряжения.
статья [344,1 K], добавлен 22.09.2010Задачи применения аналого-цифровых преобразователей в радиопередатчиках. Особенности цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) для работы в низкочастотных трактах, системах управления и специализированных быстродействующих ЦАП с высоким разрешением.
курсовая работа [825,8 K], добавлен 15.01.2011Разработка системы контроля технологических параметров хранилища лука. Электрические параметры и эксплуатационные характеристики микроэлектронных цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей. Обзор устройств и применение датчиков температуры.
курсовая работа [181,6 K], добавлен 07.02.2016
