Przedmiotem wynalazku jest uklad elektronicz¬ ny do mnozenia dwóch sygnalów pradowych, na¬ pieciowych lub pradowo napieciowych, zwlaszcza do pomiaru mocy w obwodach pradu przemien¬ nego.Znane sa uklady przetworników mocy z mnoz¬ nikami analogowymi dzialajacymi na zasadzie mo¬ dulacji amplitudy i szerokosci impulsów lub na zasadnie sterowanej konduktancji zlacza tranzy¬ stora polowego, badz tez na zasadzie kwadrato- wania sumy i róznicy przebiegów wejsciowych.Wada znanych ukladów jest ich zlozonosc oraz koniecznosc dobierania elementów ukladu elek¬ tronicznego. Znane sa równiez 'mnozniki hallotro- nowe. Wada ich sa duze uchyby temperaturowe oraz koniecznosc stosowania koncentratorów pola magnetycznego.Bardzo dobre parametry metrologiczne cienko¬ warstwowych elementów magnetycznych w ukla¬ dzie mostkowym wedlug polskiego opisu paten¬ towego nr 64 432 pozwalaja na zastosowanie ich w przetwornikach mocy. W cienkich warstwach magnetycznych wedlug powyzszego opisu paten¬ towego wykorzystywany jest podluzny efekt mag- netorezystancyjny, czyli zmiana spadku napiecia na cienkowarstwowym elemencie magnetycznym wzdluz kierunku przeplywu pradu i liniowej za¬ leznosci zmian tego napiecia od natezenia pola magnetycznego. Cztery cienkowarstwowe elemen- 30 10 15 20 25 ty magnetyczne laczy sie w uklad (mostkowy i u- stawia tak, aby osie latwego magnesowania tych elementów byly wzajemnie równolegle i tworzyly z kierunkiem pradu katy 77/4 oraz tak, aby ze wzrostem natezenia (zewnetrznego pola magnetycz¬ nego katy pomiedzy wektorami namagnesowania a normalnymi do kierunku pradu dla dwóch prze¬ ciwleglych elementów wzrastaly, zas dla pozosta¬ lych dwóch elementów malaly. Do jednej prze¬ katnej mostka doprowadza sie prad, który roz¬ plywa sie równomiernie w obu galeziach mostka, natomiast uzyteczny sygnal wyjsciowy zbiera sie z drugiej przekatnej mostka. Dla polepszenia pa¬ rametrów metrologicznych mnoznika stosuje sie pole stabilizujace. Zewnetrzne pole magnetyczne dzialajace wzdluz osi trudnej warstwy jest wy¬ twarzane przez prad plynacy przez cewke nawi¬ nieta wokól cienkowarstwowego elementu mag¬ netycznego. Stosujac sposób wedlug polskiego opi¬ su patentowego nr 64 432 na przekatnej mostka otrzymuje sie sygnal wyjsciowy zalezny liniowo cd natezenia pola magnetycznego i natezenia pra¬ du plynacego przez warstwe. Zasadnicza wada cienkowarstwowych elementów magnetycznych w ukladzie mostkowym jest brak oddzielenia gal¬ wanicznego pomiedzy wejsciem bezposrednio na mostek a wyjsciem. Ze wzgledu na bezpieczenstwo oddzielenie to jest niezbedne.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu elek¬ tronicznego umozliwiajacego pomiar mocy w ob- 112 0263 112026 4 wodach pradu przemiennego z duza dokladnoscia i o prostej konfiguracji ukladu.Cel ten osiagnieto przez •opracowanie ukladu elektronicznego zlozonego z transformatora pradu przemiennego, cienkiej warstwy magnetycznej we- 5 dlug polskiego opisu patentowego nr 64 432, filtru dolnoprzepustowego i wzmacniacza polaczonych w ten sposób, ze na jednym z wejsc jest transfor¬ mator pracujacy jako przekladnik pradowy a do jego uzwojenia wtórnego jest wlaczona cienka 10 warstwa magnetyczna umieszczona wewnatrz cew¬ ki stanowiacej drugie wejscie. Na wyjsciu cienkiej warstwy magnetycznej znajduje sie filtr dolno- przepustowy ze wzmacniaczem. Przy zwielokrot¬ nieniu Obwodów wejsciowych jest mozliwe pola- J5 ozenie galwaniczne cienkich wairstw magnetycz¬ nych w wyniku czego na wejscie filtra ze wzmac¬ niaczem jest podawany sygnal bedacy suma syg¬ nalów wejsciowych poszczególnych elementów.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykla- 2o dach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad do mnozenia sygnalów prado¬ wych, fig. 2 uklad do mnozenia sygnalów prado- wo-napieciowych, fig. 3 uklad do mnozenia syg¬ nalów napieciowych, fig. 4 uklad do mnozenia 25 sygnalów napieciowo-pradowych a fig. 5 sposób polaczenia cienkiej warstwy magnetycznej, filtru i wzmacniacza przy zwielokrotnieniu ilosci mnoz¬ ników.Jak pokazano na fig. 1 uklad sklada siie z tran- 3I) sformatora Tr pracujacego jako przekladnik' pra¬ du przemiennego, który znajduje sie na wejsoiu Wel mnoznika. Na wejscie Wel jest podawany sygnal pradowy II. Prad wyjsciowy 13 transfor¬ matora Tr steruje cienkowarstwowy element mag- J5 netyczny CH. Drugie wejscie We2 mnoznika sta¬ nowi cewka L nawinieta wokól cienkowarstwowe¬ go elementu magnetycznego CH, przy czym ele¬ menty CH sa elementami mnozacymi mnoznika.Sygnal wyjsciowy z elementu CH jest proporcjo- 40 nalny do iloczynu wartosci chwilowej pradu II oraz 12 podawanego na cewke L. Napiecie wyj¬ sciowe z elementów CH steruje filtr dokioprze- pustowy F polaczony kaskadowo ze wzmacniaczem wyjsciowym W. Napiecie lub prad wyjsciowy ze 45 wzmacniacza W sa wprost proporcjonalne do ilo¬ czynu pradów II i 12.Na figurze 2 pokazano uklad mnoznika, w któ¬ rym na wejscie Wel jest podawany sygnal pra¬ dowy II a na wejscie We2 sygnal napieciowy U2. 50 Prad 12 plynacy w obwodzie wejsciowym We2 jest ograniczony przez rezystor R2. Kondensator C2 wlaczony równolegle do cewki L sluzy do kom¬ pensacji uchybu katowego mnoznika. Zastosowa¬ nie na wejsciu Wel rezystora Rl umozliwia mno- 55 zenie dwóch sygnalów napieciowych, co pokazano na fig. 3. Kondensator Cl wlaczony równolegle do uzwojenia pierwotnego transformatora Tr jest przeznaczony do kompensacji uchybu katowego mnoznika. Fig. 4 przedstawia uklad do mnozenia napiecia Ul podawanego na wejscie Wel oraz pradu 12 podawanego na wejscie We2 mnoznika.Na fig. 5 jest przedstawiony uklad polaczen mnoz¬ ników przy pomiarach mocy w obwodach na przyklad trójfazowych. Kazde z wejsc Wel'...WeKn) i We2'...We2(n) jest oddzielone galwanicznie wzgle¬ dem siebie oraz wzgledem wyjscia Wy. Cienko¬ warstwowe elementy magnetyczne CH'...CH(n) sa polaczone galwanicznie w celu otrzymania sygna¬ lu bedacego suma sygnalów poszczególnych ele¬ mentów CH. Zsumowany sygnal wyjsciowy z ele¬ mentów CH jest podawany na uklad filtru dolno¬ przepustowego F, z którym jest kaskadowo pola¬ czony wzmacniacz wyjsciowy W. Na wyjsciu wzmacniacza W otrzymuje sie sygnal pradowy lub napieciowy zaleznie od konfiguracja ukladu.Zastrzezenia patentowe 1. Uiklad elektroniczny do mnozenia dwóch syg¬ nalów pradowych, napieciowych lub pradowo-na- pieciowych ,zwlaszcza do pomiaru mocy, zlozony z transformatora pradu przemiennego, cienkiej war¬ stwy magnetycznej w ukladzie mostkowym, filtru dolnoprzepustowego i wzmacniacza, znamienny tym, ze na wejsciu (Wel) jest transformator pra¬ du przemiennego (Tr) pracujacy jako przekladnik pradowy a do uzwojenia wtórnego transformatora jest wlaczona cienka warstwa magnetyczna w ukladzie mostkowym umieszczana wewnatrz cewki (L) stanowiacej wejscie pradowe (We2) mnoznika, natomiast napiecie wyjsciowe cienkiej warstwy magnetycznej jest podawane na wzmacniacz (W) poprzez uklad filtru doinoprzepustowego (F). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obwody wejsciowe zlozone p transformatora (Tr), cewek (L) i cienkich warstw magnetycznych (CH')...(CH(n)) maja cienkie waTstwy magnetyczne polaczone galwanicznie w celu otrzymania na wyj¬ sciu ukladu sygnalu bedacego suma sygnalów wyjsciowych poszczególnych elementów. 3. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w szereg z cewka (L) jest wlaczony rezy¬ stor 4. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2^ znamienny tym, ze w szereg z uzwojeniem pierwotnym tran¬ sformatora (Tr) jest wlaczony rezystor (Rl) a rów¬ nolegle do uzwojenia transformatora kondensator (Cl). 5. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w szereg z cewka stor (R2) a równolegle do niej kondensator natomiast w szereg z uzwojeniem pierwotnym transformatora (Tr) jest wlaczony (rezystor równolegle do uzwojenia pierwotnego transforma¬ tora kondensator (Cl).112 026 31 Wel U1 o Wet U1 Fig./ 32 R2 i We2 U2 M C2 31 Tr 33 i Fig. 2 n CH i F W Wy J1 R1 mi ui a' o- R2 We2 U2 ' U C2 Tr 33 Q-»-l I 1 BK '" c T II | LH F W Wl/ 0 Fig. 3112 026 we2 Mfe/ U1 C1 wei 32 31 Jr 33 \ JVe2" ? Wel" LEH 32 31 Tr 33 o We2' 9 Wei' i; J W /ty.5 Bltk zam. 1249/81 95 egz. A-4 Cena 45 zl PL