PL104874B1 - Separator optoelektroniczny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest separator optoelektroniczny majacy zastosowanie w ukladach automatyki analogowej, szczególnie zas jest wykorzystywany do wspólpracy z przetwornikami pomiarowymi w regulacyjnych ukladach automatyki.

Stan techniki. Znany jest z polskiego patentu nr P.180846 separator napieciowy zawierajacy wzmacniacz z ujemnym sprzezeniem zwrotnym, którego nieodwracajace wejscie jest polaczone poprzez rezystor z punktem zerowym. Separator ma na wejsciu diodowy mostek, którego biegun dodatni jest polaczony poprzez inny rezystor z anoda diody transoptora, a biegun ujemny wspomnianego mostka jest polaczony z katoda tej diody.

Katoda fotodiody transoptora jest polaczona ze zródlem zasilania, a anoda jest polaczona poprzez rezystor z punktem zerowym, a poprzez nastepny rezystor z odwracajacym wejsciem wzmacniacza.

Znany jest równiez z innego polskiego patentu nr 97267 uklad separatora transoptorowego, w którym wyjscie transoptora jest polaczone ze wzmacniaczem. Wejscie sterujace wzmocnieniem tego wzmacniacza jest zasilane sygnalem wypracowanym w petli sprzezenia zwrotnego, zapewniajacej stabilizacje minimalnej wartosci sygnalu wyjsciowego omawianego wzmacniacza na poziomie sygnalu o stalej wartosci doprowadzonego do bloku porównujacego.

Petla sprzezenia zwrotnego jest utworzona przez wzmacniacz, blok pamietajacy z przylaczonym don równolegle blokiem sumujacym oraz blok porównujacy.

Istota wynalazku. W separatorze wedlug wynalazku po stronie wtórnej transoptor jest polaczony z ukladem odtwarzania sygnalu pierwotnego, zbudowanym na przerzutniku Schmitta i dalej wspomniany uklad z wyjsciem symetrycznym wzgledem potencjalu zerowego jest polaczony z demodulatorem zaopatrzonym w usredniajacy filtr z obciazeniem, z kolei zas demodulator jest polaczony z wyjsciowym wzmacniaczem oraz z pomocniczym ukladem doboru wzmacniacza, natomiast transoptor i uklad odtwarzania sygnalu pierwotnego sa zasilane drugim izolowanym napieciem ze stabilizowanego zasilacza.

W odniesieniu do znanego stanu techniki, zastosowanie w separatorze wedlug wynalazku ukladu odtwarzania sygnalu pierwotnego z przerzutnikiem Schmitta ma ten korzystny skutek ze pozwala wyeliminowac2 104 874 stale czasowe narottu I opadania w sygnale wyjsciowym transoptora i tym samym skutecznie przyczynia sie do poprawy klasy dokladnosci separatora, a ponadto umozliwia uzyskanie symetrycznego wyjscia wzgledem potencjalu zerowego, przy czym to symetryczne wyjscie z kolei pozwala na zastosowanie najprostszego demodulatora na filtrze usredniajacym, bez potrzeby stosowania skomplikowanych ukladów elektronicznych.

Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym blokowy schemat ukladu separatora.

Przyklad realizacji wynalazku. Separator wedlug wynalazku zawiera na wejsciu uklad 1 zamiany sygnalu wejsciowego na sygnal napieciowy, który to sygnal wysterowuje modulator 2 przeksztalcajacy sygnal stalopradowy na impulsy o czasie trwania proporcjonalnym do wielkosci sygnalu podanego na wejscie, przy czym wspomniany modulator 2 jest poprzez pradowy wzmacniacz 3 polaczony z elektroluminiscencyjna dioda usytuowana w transoptorze 4. Modulator 2 i pradowy wzmacniacz 3 sa zasilane jednym izolowanym napieciem U1 ze stabilizowanego zasilacza 5, natomiast drugim izolowanym napieciem U2 tego zasilacza jest zasilany wyjsciowy wzmacniacz 6 i zerujacy uklad 7.

Transoptor 4 po stronie wtórnej jest polaczony z ukladem 8 odtwarzania sygnalu pierwotnego zbudowanym na przerzutniku Schmitta. Uklad 8 z wyjsciem symetrycznym wzgledem potencjalu zerowego jest polaczony z demodulatorem 9, zaopatrzonym w usredniajacy filtr z obciazeniem. Z kolei zas demodulator 9 jest Cfclaczony z pomocniczym ukladem doboru wzmocnienia 10, natomiast transoptor 4 i uklad 8 odtwarzania $ggp&lu pierwotnego sa zasilane drugim izolowanym napieciem WZm stabilizowanego zasilacza 5.

Dzialanie ukladu. Sygnal wejsciowy o parametrach standardowych dla ukladów automatyki w postaci |£adu stalego wywoluje spadek napiecia na ukladzie zamiany sygnalu wejsciowego na sygnal napieciowy (1) fwystWowuje modulator 2. Wielkosc tego napiecia znajduje odwzorowanie w czasie trwania impulsu dodatniego na wyjsciu modulatora 2. Sygnaly pradowe z tego modulatora, poprzez pradowy wzmacniacz 3, pobudzaja luminiscencyjna diode transoptora 4 i wyzwalaja w niej promieniowanie swietlne pobudzajace strone wtórna tego transoptora, pelniacego w tym ukladzie funkcje transformatora pradu stalego. W ukladzie separatora, transoptor 4 jest zasadniczym optoelektronicznym elementem, przy pomocy którego realizuje sie galwaniczna separacje obwodów sygnalów wejsciowych od obwodów sygnalów wyjsciowych, przy zachowaniu liniowej zaleznosci tych sygnalów, co stanowi funkqe separatora. Z tego wzgledu, ze sygnal nosny uzyskany z transoptora 4 jest obarczony stalymi czasowymi narostu i opadania, zastosowano w separatorze uklad 8 do odtwarzania sygnalu pierwotnego na znanym przerzutniku Schmitta, w celu uzyskania na wyjsciu sygnalu symetrycznego wzgledem potencjalu zerowego.

Informacja proporcjonalna do wielkosci pradu wejsciowego separatora jest zawarta w czasie trwania jednej polowy okresu T. Sygnal o zmiennym czasie wypelnienia jest podawany na demodulator 9 zaopatrzony w filtr usredniajacy i obciazenie, z którego zbierany sygnal wysterowuje wyjsciowy wzmacniacz 6.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Separator optoelektroniczny zawierajacy na wejsciu uklad zamiany sygnalu wejsciowego na sygnal napieciowy, który to sygnal wysterowuje modulator przeksztalcajacy sygnal stalopradowy na impulsy o czasie trwania proporcjonalnym do wielkosci sygnalu na wejsciu, polaczony dalej poprzez pradowy wzmacniacz z transoptorem, z kolei zas modulator i wzmacniacz sa zasilane jednym izolowanym napieciem ze stabilizowanego zasilacza, zas drugim izolowanym napieciem jest zasilany wyjsciowy wzmacniacz i uklad zerujacy, znamienny tym, ze po stronie wtórnej transoptor (4) jest polaczony z ukladem (8) odtwarzania sygnalu pierwotnego, zbudowanym na przerzutniku Schmitta i dalej wspomniany uklad (8), z wyjsciem symetrycznym wzgledem potencjalu zerowego, jest polaczony z demodulatorem (9) zaopatrzonym w usredniajacy filtr z obciazeniem, z kolei zas demodulator (9) jest polaczony z wyjsciowym wzmacniaczem (6) oraz z pomocniczym ukladem doboru wzmocnienia (10), podczas gdy transoptor (4) i uklad (8) odtwarzania sygnalu pierwotnego sa zasilane drugim izolowanym napieciem (U2) ze stabilizowanego zasilacza (5).104 874