
- •1 Прямая и обратная связи в автоматических устройствах.
- •2 Временные характеристики аналоговых и дискретных элементов автоматических устройств
- •3 Передаточные функции аналоговых и дискретных элементов автоматических систем, элементов с обратной связью.
- •4 Частотные характеристики аналоговых и дискретных элементов автоматических устройств.
- •5 Проходные характеристики элементов автоматических устройств
- •6 Структурная схема операционного усилителя и его основные параметры, схемы неинвертирующего и инвертирующего включения оу.
- •7 Синтез элементов со сложной передаточной характеристикой.
- •8 Фильтры симметричных составляющих обратной и нулевой последовательностей
- •9 Измерительный трансформатор напряжения
- •10 Активные измерительные реобразователи
- •11 Время-импульсный преобразователь частоты синусоидального сигнала в продолжительность импульса
- •12 Формирователь время-импульсных сигналов, соответствующих времени несовпадения по знаку мгновенных значений двух синусоид
- •13.Компараторы на оу(1), триггер Шмитта(2)
- •14.Макси- и миниселекторы мгновенных значений электрических сигналов.
- •15.Формирователи модуля на оу
- •16. Частотная фильтрация входного сигнала.
- •17.Реле с выпрямлением сигнала
- •18.Реле направления мощности, на основе сравнения абсолютных значений двух напряжений.
- •Принцип действия дистанционной защиты. Характеристики срабатывания реле сопротивления.
- •22. Основные узлы реле, выполненных на оу
- •23. Датчики тока и напряжения
- •24. Статическое реле тока рст.
- •25. Реле направления мощности рм11, рм12.
- •26. Принцип выполнения элементов реле выдержки времени
- •29.Шдэ 2802 (2801). Структура и логическая часть дистанционной защиты
- •30.Токовая направленная защита нулевой последовательности. Структура и логическая часть.
10 Активные измерительные реобразователи
В
качестве активных могут использоваться
сигнальные трансформаторы тока и
напряжения. Они применяются для того,
что бы уменьшить погрешность, которая
есть у пассивных измерительных
преобразователей. Погрешность активных
преобразователей обычно составляет не
более 1% от погрешности пассивного
преобразователя. Кроме того можно
выполнить преобразование тока в
напряжение и наоборот. Они выполняются
на ОУ. Уменьшение погрешности достигается
за счет сильной отрицательной обратной
связи
Активный измерительный тр-ор тока
Уменьшение погрешности достигается за счет компенсации МДС намагничивания:
i1w1=iвх1осw2+Fнам.ос+i2wос=iвх1осw2+Fнам1ос
i1w1-i2w2=Fнам+iвх1осw2
Fнам1ос=Fнам-iвх1осw2=Fнам-i2w2/kiос
Активный измерительный тр-ор напряжения(обозначения те же что и в трансформаторе тока)
Uвых
11 Время-импульсный преобразователь частоты синусоидального сигнала в продолжительность импульса
Входной синусоидальный сигнал подается на компаратор ЕА, который построен на базе операционного усилителя (ОУ) без обратной связи. Коэффициент передачи ЕА примерно равен 104. Выходные прямоугольные импульсы – полупериоды синусоиды, усиленные в несколько раз.
Диоды VD1, VD2 – предохраняют дифференцирующий вход усилителя от перенапряжения. На дифференциальном входе напряжение не может быть больше, чем напряжение на одном из открытых диодов.
Время- импульсный преобразователь частоты применяется для измерения частоты синусоидального сигнала. Продолжительность импульса считается численным методом:
.
Время-импульсный преобразователь амплитуды синусоидального сигнала в продолжительность импульса
Входной сигнал через диод VD1 подается на прямой вход. На инверсный вход подается сигнал с напряжением стабилизации стабилитрона. Резистор R3 может отсутствовать.
Время-импульсный преобразователь амплитуды построен на основе операционного усилителя (ОУ) с обратной связью, с помощью которого усиливается разность сигналов:
.
Сигнал на выходе преобразователя получается тогда, когда мгновенное напряжение превышает значение постоянного опорного сигнала.
Достоинство: малые затраты.
Недостаток: рассчитаны на изменение амплитуды в малых пределах.
Время-импульсный преобразователь фазы (сдвига фаз) синусоидального сигнала в продолжительность импульса
На
VD1
формируется прямоугольный импульс, по
продолжительности соответствующий
отрицательному полупериоду
.
На выходе VD2
формируется сигнал, соответствующий
положительному полупериоду
.
и подаются на логический элемент типа “И”, который делает их логическое перемножение.
На выходе DX формируется импульс, протяженность которого соответствует фазовому сдвигу сигналов на входе.
Переходная характеристика этого время-импульсного преобразователя – линейная:
12 Формирователь время-импульсных сигналов, соответствующих времени несовпадения по знаку мгновенных значений двух синусоид
ОУ
работает без обратной связи, т.е. в режиме
переключения. Если
и
равны 0, то по цепи
протекает
ток, созданный источниками напряжения
,
,
который ограничивается резисторами
,
.
Между узлами 1 и 2 существует напряжение,
которое равно падению напряжения на
прямых сопротивлениях диодов
(
на германиевых и
на кремниевых). В схеме
.
Это напряжение закрывает диоды
и подается на дифференц. вход ОУ. ОУ
работает по принципу:
.
Напряжение
имеет
отрицательное значение, следовательно
.
Когда
и
(интервал t1-t2),
то через VD3,VD4
от входных напряжений открывается VD6.
Разность потенциалов
на
входе ОУ по прежнему равна падению
напряжения на диодах VD1,
VD3.
Потенциал инвертир. входа выше потенциала
неинвертир. И на выходе ОУ имеет
отрицательный знак выходного напряжения.
Аналогично, если
и
.
От земли через VD5
и VD1,
VD2
протекают токи, VD5
открыт, а VD6
закрыт. Разность потенциалов на входе
ОУ равна падению напряжения на открытых
диодах VD1,
VD3
и потенциал инвертир. входа больше
потенциала неинвертир. и, как следствие,
на выходе получается отрицательный
сигнал.
В
интервале времени 0-t1
,
а
.
Положительное напряжение
открывает диод VD6
по контуру: VD1,
VD3,
VD6,
корпус. Отрицательное напряжение
открывает диод VD5
по контуру: корпус, VD5,
VD2,
.
Т.о. на входы ОУ подается
равное сумме падений напряжений на
прямых сопротивлениях диодов VD6,
VD5,
а потенциал неинвертир. входа выше
потенциала инвертир. на 1,5В и на выходе
имеем высокий уровень выходного
напряжения.
Аналогично в интервале t2-t3 положительное напряжение открывает диод VD6, а отрицательный – VD5 и на вход ОУ подается разность потенциалов, причем потенциал неинверт. входа выше потенциала инвертир. на 1,5В.