Давачі напруги

Необхідну характеристику параметричного електромагнітного пристрою можна одержати не тільки за допомогою послідовного або паралельного з’єднання лінійного і нелінійного елементів за схемами рис.3.1.3, але і використовуючи інші схемні рішення. Прикладом може бути широко застосовувана на практиці схема давача напруги (рис.3.2.1). Тут сигнал про відхилення змінної напруги U, яка контролюється (регулюється), від номінального значення у вигляді постійної напруги UД є результатом порівняння падінь напруг на опорах R1 і R2, під’єднаних послідовно: перший — із нелінійним Др , а другий – з лінійним R елементом.

Як нелінійний елемент в схемі використовується дросель Др, який насичується.

image001

Рис.3.2.1 Схема давача напруги

Припускаючи для простоти аналізу, що для дроселя Др справедлива вольт-амперна характеристика рис.3.1.2 (осердя виконане з матеріалу з прямокутною петлею гістерезису), побудуємо залежність вихідної напруги UД = U1 -U2 від середнього значення напруги живлення Ucеp (рис.3.2.2).

Очевидно, що UД = U1 — U2 =k1Uсер –Us – k2 UсерR2/(R1 + R2), де k1 і k2коефіцієнти трансформації для відповідних вторинних обмоток трансформатора; Us - напруга насичення дроселя Др.

Параметри схеми підбираються таким чином, щоб при номінальному значенні контрольованої напруги Uсеp=Uном., U1 =U2 і UД = 0, тобто

k1Uном- Us- k2Uном image004=0.

image006

Рис.3.2.2 Характеристика UД = f( Uсер) для давача напруги

Звідси отримаємо для чутливості давача: image008.

Як видно з рис.3.2.2, стабільність давача буде визначатися стабільністю точки перетину підсумкової характеристики UД = f(Ucер) із віссю абсцис, стабільність якої, в свою чергу, буде визначатися сталістю величини напруги насичення дроселя Us.

Індукція насичення, а отже, і величина Us змінюються зі зміною температури навколишнього середовища і частоти напруги живлення.

Температурний коефіцієнт індукції насичення достатньо малий (до – 2 × 10 –4 ), що забезпечує стабільність Uном у діапазоні зміни температур ±50° із похибкою не більше 4%, а для самих стабільних сплавів — до 1 %. Крім того, температурний зсув нуля може бути істотно зменшений виготовленням опору R2 з матеріалів із позитивним температурним коефіцієнтом.

Нестабільність, яка викликана зміною частоти, може бути знижена або шунтуванням R контуром LC, що зменшує свій опір із підвищенням частоти (приведений на рис. 3.2.1 пунктиром), або зміною R лінійною індуктивністю.

Васюра А.С. – книга “Елементи та пристрої систем управління автоматики”

Оставьте комментарий к статье