нципової схеми
. 3.1 Розрахунок елементів вхідного підсилювача
Підсилювальний каскад
Для коректної роботи підсилювального каскаду необхідно забезпечити падіння напруги не так на вхід операційного підсилювача, а на резистор R2 Фотодиод VD1 підключається до підсилювального каскаду через дільник напруги.
Дільник напруги
Зменшує вхідний сигнал в два рази, при цьому R1=R2=2 кОм.
Таке включення дозволяє зафіксувати коефіцієнт його посилення (при послідовному включенні VD1 і R3 коефіцієнт посилення був би змінним, оскільки опір діода нелінійно).
Підсилювальний каскад
Підсилювальний каскад реалізований на основі ОУ К533УД1.
Коефіцієнт посилення каскаду: К=-R4/R3,
Приймаємо, К=1,3, тоді R3=1кОм, R4=1.3 кОм.
Резистор R5
Резистор R5 необхідний для зменшення напруги зсуву операційного підсилювача.
R5=R3 || R4,=560 Ом.
. 3.2 Розрахунок смугового фільтра
Виконаємо фільтр в даній схемі на основі резонансного контуру. Він простий у реалізації і володіє значною добротністю. Вхідними сигналами перетворювального тракту пристрої є імпульси частотою 16 кГц.
Визначення значень L1 і C2
Для резонансної частоти справедливо вираз:
рез=1/(2? * (L1 * C2) 1/2)
В даному випадку fрез=16 кГц
Номінали L1 і C2 визначаються виходячи із значення резонансної частоти fрез.
Методом підбору отримуємо: L1=5 мГн, C2=20 нФ.
Визначення значення конденсатора C1
Конденсатор C1 необхідний для запобігання попадання постійної складової (напруги зсуву) сигналу від вхідного каскаду в коливальний контур. Номінал конденсатора повинен бути порівняємо з повним опором LC- контуру на резонансній частоті.
ZLC=1/(j * 2? f рез * L1- (1/j * 2? f рез * C2)),
C1=1/j * 2? f рез * ZLC.
Отримуємо, С1=50 мкФ.
Вихідний каскад виконує роль буфера, тому К=1.
Номінали резисторів візьмуть наступні значення:
R6=R7=1 кОм,
R8=R6 || R7=510 Ом.
. 3.3 Розрахунок елементів аналого-цифрового перетворювача і його включення з Індикатори.
Для приведення виміряних сигналів в цифрову форму застосовується аналого-цифровий перетворювач КР572ПВ2. Мікросхема використовується в своєму стандартному підключенні з індикаторами АЛС324Б.
Номінали навісних елементів приймають довідкові значення (Федеральна служба з інтелектуальної власності, патентам і товарним знакам (Роспатент) (19) RU (11) 2161315 (13) C1 (51) 7 G01R33/032).
С3=1 мкФ; С4=0,1 мкФ; С5=0,47 мкФ; С6=3НФ; С7=1 мкФ; R9=500 Ом;
R10=47 кОм; R11=10 кОм.
3. Висновок
Винахід відноситься до області електричних вимірювань і може бути використане у вимірювальній техніці високих напруг, в області релейного захисту та автоматики.
Останнім часом відзначається активне технічне переозброєння виробляють електроенергію галузей. При цьому загальною тенденцією розвитку електротехнічного обладнання, зокрема систем вимірювання та захисту, використовуваних при виробництві і розподілі електроенергії, є впровадження сучасних цифрових технологій, що гарантують його стабільну і надійну роботу. Можливості традиційних методів вимірювання з використанням електромагнітних трансформаторів струму і напруги вже практично повністю вичерпані. Принципово інший перспективний підхід, заснований на використанні магтооптіческого ефекту Фарадея і електрооптичного ефекту Керра, реалізується в оптикоелектронних трансформаторах струму і оптикоелектронних трансформаторах напруги, застосовуваних у поєднанні з сучасними способами обробки сигналів і передачі даних.
Відомий спосіб оптичного визначення фізичних величин, переважно високого електричної напруги (див. патент Німеччини № 4416298 МПК G01D5/26, G01R15/00, публ.16.11.95). Згідно способу лінійно поляризоване випромінювання від джерела світла подається на електрооптичний кристал. Після прямого і зворотного проходження, що знаходиться під впливом електричного поля електрооптичного кристала, виникає фазовий зсув світла, для аналізу якого світловий сигнал розділяться на дві складові, які потім перетворюютьс...
