UKŁAD SYGNALIZACJI PRZECIĄŻENIA KALIBRATORA.

POLSKA
OPIS PATENTOWY
147444
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
Cl i 'ELNIA
Patent dodatkowy
do patentu nr
Zgłoszono:
85 05 15
U ^:do Patentowego
/P. 253431/
Pierwszeństwo
Int. Cl.4 G01R 35/00
G01R 1/36
G01R 19/165
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono:
86 ii 18
Opis patentowy opublikowano:
Twórcy wynalazku:
89 10 31
Andrzej Olencki, Jan Szmytkiewicz
Uprawniony z patentu:
Ośrodek Badawczo-Rozwojowy
Elektrycznej
Ośrodek
Badawczo-Rozwojowy Metrologii
Met
"Lumel", Zielona Góra /Polska/
UKŁAD SYGNALIZACJI PRZECIĄŻENIA KALIBRATORA
Przedmiotem wynalazku jest układ sygnalizacji przeciążenia kalibratora napięć i
prądów mający zastosowanie w metrologii elektrycznej.
Znany jest z instrukcji serwisowej kalibratora typu 5100 firmy Fluke, USA układ
sygnalizacji przeciążenia kalibratora złożonego z szeregowo połączonych generatora, modu¬
latora i wzmacniacza. Wyjście wzmacniacza połączone jest z wyjściem kalibratora oraz z
układem sprzężenia zwrotnego, którego wyjście połączone jest z pierwszym wejściem kom¬
paratora, natomiast wyjście komparatora przez regulator jest połączone z wejściem ste¬
rującym modulatora. Drugie wejście komparatora połączone jest ze sterowanym źródłem od¬
niesienia. W układzie tym na wyjściu wzmacniacza stosowany jest układ zabezpieczenia
nadprądowego dla zakresów napięciowych i układ zabezpieczenia nadnapięciowego dla za¬
kresów prądowych oraz stosowana jest sygnalizacja stanów przeciążenia.
W kalibratorach o dużej liczbie zakresów układy zabezpieczenia są rozbudowane,
ponieważ dla każdego zakresu wymagana jest sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnej war¬
tości prądu różnego dla poszczególnych zakresów .Układ sygnalizacji przeciążenia kalibra¬
tora znacznie komplikuje się w przypadku kalibratorów prądów stałych i przemiennych.
Niedogodności te eliminuje układ według wynalazku złożony z szeregowo połączo¬
nego przedwzmacniacza i wzmacniacza mocy. Wzmacniacz objęty jest pętlą sprzężenia zwrot¬
nego za pomocą rezystora łączącego wyjście wzmacniacza z jego wejściem i rezystorem po¬
łączonym z modulatorem. Do punktu łączącego wyjście przedwzmacniacza z wejściem wzmac¬
niacza mocy oraz do punktu łącząeego wyjście komparatora z wejściem regulatora całkują¬
cego przyłączone są dwa detektory szczytowe sygnalizujące przekroczenie dopuszczalne-
2
147 444
go poziomu napięcia w obu punktach. Każdy z detektorów szczytowych złożony jest ze wzmac¬
niacza operacyjnego, którego oba wejścia przez dwa rezystory są połączone z masę układu i
do obu wejść przyłączone są dwie połączone szeregowo diody, których wspólny punkt przez
rezystor jest połączony z wybranymi do sygnalizacji punktami, ponadto jedno z wejść wzmac¬
niacza operacyjnego jest dodatkowo połączone przez rezystor ze źródłem napięcia zasila¬
nia. Wyjście każdego ze wzmacniaczy operacyjnych przez rezystor i element sygnalizacyjny
najkorzystniej diodę świecącą jest połączone z masą.
Układ według wynalazku odznacza się prostotą konfiguracji wynikającą z faktu, że
sygnalizacja przeciążenia dla wszystkich zakresów prądowych i napięciowych oraz dla prą¬
dów stałych i przemiennych jest wspólna. Układ umożliwia sygnalizację rzeczywistego prze¬
ciążenia kalibratora po przekroczeniu dopuszczalnej wartości błędu sygnału wyjściowego
kalibratora* Ponadto układ umożliwia sygnalizację przekroczenia dopuszczalnej wartości
zniekształceń sygnałów wyjściowych sinusoidalnych oraz sygnalizację przekroczenia dopusz¬
czalnej wartości poziomu wzbudzeń niskoczęstotliwościowych spowodowanych przekroczeniem
dopuszczalnej wartości reaktancji obciążenia przyłączonego do wyjścia kalibratora.
Układ według wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku bę¬
dącym uproszczonym schematem ideowym układu.
Oak przedstawiono na rysunku układ składa się z szeregowo połączonych generatora
G, modulatora M i wzmacniacza złożonego z szeregowo połączonego przedwzmacniacza Wl i
wzmacniacza mocy W2. Wzmocnienie wzmacniacza określone jest stosunkiem rezystancji re¬
zystorów R2 i Rl. Wyjście WY wzmacniacza połączone jest z wejściem układu sprzężenia
zwrotnego USZ i dalej z wejściem 1 komparatora K. Wejście 2 komparatora K jest połączo¬
ne z nastawialnym źródłem UR£F napięcia odniesienia* Wyjście komparatora K przez regula¬
tor całkujący R jest połączone z wejściem sterującym modulatora M. W układzie wybrane
zostały do sygnalizacji przeciążenia dwa charakterystyczne punkty A i B. Punkt A łączy
wyjście przedwzmacniacza Wl z wejściem wzmacniacza mocy W2, a punkt B łączy wyjście kom¬
paratora K z wejściem regulatora całkującego R. Do obu tych punktów są przyłączone de¬
tektory szczytowe sygnalizujące przekroczenie dopuszczalnego poziomu napięcia w punktach
A i B. Każdy z detektorów szczytowych złożony jest ze wzmacniacza operacyjnego W3, któ¬
rego wejścia przez rezystory R4 i R5 są połączone z masą układu,
przy czym rezystor R4
przyłączony jest do wejścia odwracająego wzmacniacza operacyjnego W3, a rezystor R5 do
wejścia nieodwracającego.
Do wejścia wzmacniacza operacyjnego przyłączone są dwie połączone szeregowo dio¬
dy. Do wejścia odwracającego przyłączona jest anodą diody Dl, a jej katoda połączona
jest z anodą diody D2. Katoda diody D2 jest przyłączona do wejścia nieodwracającego
wzmacniacza operacyjnego W3. Wspólny punkt dwóch diod Dl i D2 jest połączony przez re^
zystor R3 z wybranymi charakterystycznymi punktami A i B. Wejście nieodwracającego wzmac¬
niacza operacyjnego W3 przez rezystor R6 jest połączone ze źródłem
napięcia zasilania
-U. Wyjście wzmacniacza operacyjnego W3 przez szeregowo połączone rezystor R7 i diodę
sygnalizacyjną D3 jest połączone z masą układu.
W przypadku przekroczenia dopuszczalnej wartości rezystancji obciążenia przyłą¬
czonego do zacisków wyjściowych, to jest zbyt małej rezystancji dla zakresów napięciowych,
lub zbyt dużej rezystancji dla zakresów prądowych, następuje przekroczenie dopuszczalnej
wartości napięcia w punktach charakterystycznych A i B oraz świecenie diod D3 detekto¬
rów szczytowych. Przekroczenie dopuszczalnej wartości napięcia w punkcie B i świecenie
diody D3 sygnalizuje stan, w którym nie jest stabilizowana wartość amplitudy sygnału
wyjściowego, natomiast przekroczenie wartości napięcia w punkcie A i świecenie diody D3
sygnalizuje stan, w którym przekroczona została dopuszczalna wartość znlekszałceń syg¬
nałów wyjśckowych przemiennych.
147 444
Zastrzeżenia
3
patentowe
1« Układ sygnalizacji przeciążenia kalibratora złożonego z szeregowo połączonych
generatora, modulatora i wzmacniacza, którego wyjście przyłączone Jest do wyjścia kali¬
bratora oraz z układu sprzężenia zwrotnego, którego wyjście połęczone jest z pierwszym
wejściem komparatora o wyjściu poleczonym przez regulator całkujący z wejściem sterują¬
cym modulatora, przy czym
drugie wejście komparatora jest połęczone ze sterowanym źród¬
łem odniesienia, znamienny
tym, że wzmacniacz złożony jest z szeregowo po¬
łączonego przedwzmacniacza /Wl/ i wzmacniacza mocy /W2/ objętych pętlą sprzężenia zwrot¬
nego za pomocą rezystora /R2/ łączącego wyjście /WY/ wzmacniacza z jego wejściem i rezysto¬
rem /Rl/ połączonym z modulatorem /M/, przy czym do punktu /A/ łączącego wyjście przed¬
wzmacniacza /Wl/ z wejściem wzmacniacza mocy /W2/ oraz do punktu /B/ łączącego wyjście
komprattora /K/ z wejściem regulatora całkującego /R/ przyłączone są dwa detektory szczy¬
towe sygnalizujące przekroczenie dopuszczalnego poziomu napięcia w punktach /A i B/, z
których każdy złożony Jest ze wzmacniacza operacyjnego /W3/, którego wejścia przez rezys¬
tory /RA, R5/ są połączone z masą układu 1 do obu wejść przyłączone są dwie połączone
szeregowo diody /Dl i 02/, których wspólny punkt przez rezystor /R3/ jest połączony z
wybranymi punktami /A i B/, przy czym jedno z wejść wzmacniacza operacyjnego /W3/ jest
dodatkowo połączone przez rezystor /R6/ ze źródłem napięcia zasilania /-U/, a wyjście
wzmacniacza operacyjnego /W3/ przez rezystor /R7/ i element sygnalizacyjny /D3/ jest
połączone z masą układu*
2. Układ według zastrz. 1,
znamienny
cyjnym /D3/ jest dioda elektroluminescencyjna.
tym,
że elementem sygnaliza¬
147 444
dH
D3¥. Zniekształce¬
nia
Pracownia Poligraficzna UP PRL. Nakład 100 egz.
Cena 400 zł