R1=UR1/IT1=20/5=4 Ом,

мощность резистора R1:

PR1=I2×R1=52×4=100 Вт.

Принимаем резистор R1 типа ПЭЛ-100-3.9. Тогда: UR1=I×R1=19.5 В.

Для определения параметров диодов моста необходимы параметры операционного усилителя (ОУ). Принимаем ОУ типа 140УД7, входной ток которого IВХ.ОУ=0.55 mА. По этому значению тока и напряжения UR1 принимаем диоды моста VD1, VD2 типа КД521Б. Стабилитроны VD3, VD4 предназначены для защиты ОУ от перегрузок по входному напряжению. По максимальному входному напряжению ОУ (UВХ.ОУ=10 В) выбираем стабилитроны типа КС210А. Диод VD5 – КД521А (UVD5=10 В, IMAX=0.55mA). Транзистор VT1:

напряжение затвор-сток UЗС=UВЫХ.ОУ+UПИТ=10 + 15=25 В;

напряжение затвор-исток UЗИ»0;

напряжение сток-исток UСИ=UВЫХ+UПИТ=10 + 15=25 В;

ток стока (по входному току АЦП) IС» 10 мА.

По этим данным принимаем VT1 типа КП303В.

Резистор R2 – ограничитель тока стока VT1. Для нормальной работы детектора IС»IВЫХ.ОУ=10…15 мА, тогда:

R2= UПИТ/IС= 15/(15×10-3)=1 кОм.

Постоянная времени интегрирования:

(с).

На не инвертирующий вход ОУ поступает импульсный сигнал. На инвертирующий – постоянное напряжение с выхода детектора. Усиленный ОУ DA1 разностный сигнал заряжает конденсатор с1, и образующееся на нем напряжение передается через истоковый повторитель (VT1) на выход устройства. Если напряжение на истоке транзистора VT1, а, следовательно, и на инвертирующем входе ОУ DA1 становится больше входного импульсного напряжения, разностный сигнал на выходе последнего исчезает и конденсатор начинает разряжаться через резистор R1. Разрядка продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе детектора не станет меньше входного на несколько милливольт, в результате чего на выходе ОУ DA1 вновь появляется усиленный разностный сигнал и конденсатор с1 снова заряжается. Таким образом, создается динамический следящий режим работы, обеспечивающий равенство входного и выходного напряжений детектора с точностью до нескольких милливольт.

Резистор R3 ограничивает ток истока транзистора VT1 при коротком замыкании в нагрузке детектора.

3.2.4 Сопряжение с датчиками напряжения

Трансформатор напряжения типа И-50-0.2-3/0.1 на вторичной обмотке выдает напряжение 100 В. для подключения АЦП необходимо получить постоянное напряжение, пропорциональное входному. Для этого применим еще один понижающий трансформатор напряжения, двухполупериодное выпрямление и пиковое детектирование измерительного сигнала (аналогично каналу тока).

Рисунок 3.5 – принципиальная схема измерительного канала напряжения

Трансформатор TV2 – типа ТПП207-127/220-50. Используются обмотки I’ – к трансформатору TV1 и III’ –к диодам моста. В остальном схема измерительного канала напряжения полностью повторяет схему канала тока.

С помощью каналов тока и напряжения строим канал измерения мощности – электронный фазометр [ ] – его схема приведена на чертеже ДП10.96502.007Э3 в графической части дипломного проекта.

Устройство позволяет измерять угол сдвига фаз в пределах ±180°. Сигналы на входе – в пределах 0.05…30 В. с выхода ФНЧ, собранного на микросхеме 140УД6 выходит аналоговый сигнал, пропорциональный углу сдвига фаз между двумя входными сигналами, который потом поступает на вход АЦП. С выхода индикатора знака сдвига фаз, собранного на микросхемах 555ЛА3 и 555ТМ2 в систему управления поступает дискретный сигнал “0” или “1”. Причем “0” обозначает, что угол сдвига фаз положительный, т. е. напряжение опережает ток.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27