close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL163549B1

код для вставкиСкачать
R Z E C Z P O S P O L IT A
PO LSK A
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL
281446
(21) Numer zgłoszenia:
(11) 163549
(13) B1
(51) IntCl5 :
G01R 27/00
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(54)
(22) Data zgłoszenia:
14.09.1989
Sposób i układ sygnalizacji impedancji
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
(73)
Zakłady Automatyki Chemicznej
"Metalchem", Gliwice, PL
25.03.1991 BUP 06/91
(45)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.04.1994 WUP 04/94
(57)
U praw niony z patentu:
(72)
Twórca w ynalazku:
Włodzimierz Domański, Gliwice, PL
1. S p o s ó b sy g n a liz a c ji im p e d a n c ji w u k ła d z ie , za w ie ra ją cy m p r z e k ła d n ik p r ą d o w y z a sila n y p o p r z e z re z y sto r
w y s o k o o m o w y z e ź r ó d ła n a p ię c ia p r z e m ie n n e g o , w z m a c n ia c z p r z e k a ź n ik o w y p o łą c z o n y w ejście m z u z w o je n ie m
p ie r w o tn y m p r z e k ła d n ik a p r ą d o w e g o , k o n tr o lo w a n y e le m en t im p e d a n c y jn y i e w e n t u a ln ie k o n tr o lo w a n y e le m e n t
lu b u k ła d w y tw a r z a ją c y e n e r g ię , zn am ien n y ty m , ze s y g nał p r ą d o w y (i) z c o n a jm n iej je d n e g o u z w o je n ia w tó r n e g o (1 4 ) p r z e k ła d n ik a p r ą d o w e g o (9 ) p o d a je się na c o
B1
n a jm n iej je d e n o b w ó d z a s ila n ia c o n ajm n iej je d n e g o e le m e n tu w z m a c n ia ją c e g o i / l u b u k ła d u w z m a c n ia ją c e g o
(1 5 ), a na c o n ajm n iej j e d n o w ejście e le m e n tu w z m a c n ia j ą c e g o i/ l u b u k ła d u w z m a c n ia ją c e g o (1 5 ) p o d a je się s y g -
PL 163549
n a ł p r ą d o w y ( is) z u z w o je n ia w tó r n e g o (1 4 ) p r z e k ła d n ik a
p r ą d o w e g o (9 ) p o p r z e z u k ła d z a w ie r a ją c y c o n ajm n iej
je d e n k o n tr o lo w a n y e le m e n t im p e d a n c y jn y (1 ) b ą d ź e le m en t r e z y s ta n c y jn y (2 ) i / l u b p o d a je się sy g n a ł z k o n tr o lo w a n e g o e le m e n tu lu b u k ła d u w y tw a r z a ją c e g o en e r g ię
(2 2 ), w ten s p o s ó b , ze o d b ió r sy g n a łu p r ą d o w e g o (i) z
u z w o je n ia w tó r n e g o ( 1 4 ) p r z e k ła d n ik a p r ą d o w e g o (9 )
p rzez o b w ó d z a sila n ia e le m e n tu w z m a c n ia ją c e g o i / l u b
u k ła d u w z m a c n ia ją c e g o ( 1 5 ) z a le ż y o d w a r to śc i k o n tr o lo w a n e g o e le m e n tu im p e d a n c y jn e g o (1 ) b ą d ź e le m e n tu
r e z y s ta n c y jn e g o ( 2 ) i / l u b w a r to śc i e n e r g i i ..........................
Fig. 1
Sposób i układ sygnalizacji impedancji
Zastrzeżenia
p a t e n t o w e
1. S p o só b sygn a liza cji im ped ancji w u k ład zie, zaw ierającym przekładnik p rą d o w y zasilan y
p o p r z e z rezystor w y so k o o m o w y ze źród ła napięcia p rz em ien n eg o , w zm acn iacz p rz ek a źn ik o w y
p o łą c z o n y w ejściem z u zw o jen iem p ierw o tn ym p rzek ład n ik a p rą d o w e g o , k o n tro lo w a n y elem en t
im p ed a n cy jn y i ew e n tu a ln ie k o n tr o lo w a n y elem en t lub u k ład w ytw arzający en ergię, znam ienny
tym , że sy g n a ł p rą d o w y (i) z co najm niej jed n eg o u zw o jen ia w tó rn eg o (14) przek ład n ik a p r ą d o w eg o
(9) p o d a je się na c o najm niej jed en o b w ó d zasilan ia c o najm niej je d n e g o elem en tu w zm a cn ia ją ce g o
i/lu b u k ładu w zm a cn ia ją ceg o (1 5 ), a na co najm niej je d n o w ejście elem en tu w zm acn iającego i/lu b
u k ład u w zm a cn ia ją ceg o (15) p o d a je się sygn ał p rą d o w y (is) z u zw ojen ia w tórn ego (1 4 ) p rzek ła d n ik a p r ą d o w e g o (9 ) p o p r z e z u k ła d zaw ierający c o najm niej jed en k o tr o lo w a n y elem en t im p e d a n cyjn y (1 ) b ądź elem en t rezystan cyjn y (2) i/lu b p od aje się sy g n a ł z k o n tro lo w a n eg o elem en tu lub
u k ła d u w ytw a rza ją ceg o en ergię (2 2 ), w ten sp o só b , że o d b ió r sygn ału p rąd ow ego (i) z u zw o jen ia
w tó r n e g o (14) p rzek ład n ik a p r ą d o w eg o (9) przez o b w ó d zasilan ia elem en tu w zm acn iającego i/lu b
u k ła d u w zm a cn ia ją ceg o (1 5 ) za leży od w artości k o n tr o lo w a n e g o elem en tu im p ed a n cy jn eg o (1)
b ą d ź elem en tu rezy sta n cy jn eg o (2) i/lu b w artości en ergii elem en tu lub układu w ytw a rza ją ceg o
en erg ię (2 2 ) i w p ły w a na p o z io m n ap ięcia (V p) na u zw o jen iu p ierw otn ym (1 1 ) p rzek ła d n ik a
p r ą d o w eg o (9) w zak resie n iezb ęd n ym do w y sterow yw an ia w zm acn iacza p rzek a źn ik o w eg o (13).
2. U kład sygn alizacji im p edan cji zaw ierający p rzek ła d n ik p rąd ow y zasilan y p o p r ze z rezystor
w y s o k o o m o w y ze źró d ła n ap ięcia p rzem ien n ego i w z m a cn ia c z p o łą c z o n y w ejściem z u zw o jen iem
p ierw o tn y m przek ład n ik a p rą d o w eg o , znam ienny tym , że d o u zw ojen ia w tórn ego (1 4 ) p rzek ład n ik a
p rą d o w e g o (9) jest p rzy łą czo n y co najm niej jed en o b w ó d zasilan ia co najmniej je d n e g o elem en tu
w zm a c n ia ją c e g o i/lu b u kładu w zm a cn ia ją cego (1 5 ), k o rz y stn ie zb u d o w a n eg o z tran zystora (1 6 ) i
d io d y (8 ), k tó reg o w ejście je st p o łą c z o n e z co najm niej jed n y m k o n tro lo w a n y m e lem en tem lub
u k ład em w ytw arzającym energię (2 2 ) i/lu b k o n tro lo w a n y m elem en tem im p ed an cyjn ym (1) b ąd ź
elem en tem rezystan cyjn ym (2 ), korzystn ie p op rzez u k ład o ch ro n n o -p o z io m u ją cy (1 7 ), sk ład ający
się z sz e r e g o w e g o rezystora (2 0 ) i/lu b ró w n o leg le p o łą c z o n y c h k on d en sa to ra (18) i/lu b d io d y (19),
przy czym k o rzy stn ie je st g d y w ejście elem en tu w zm a cn ia ją ce g o i/lu b układu w zm a cn ia ją ceg o (15)
jest p o łą c z o n e p o p r z e z b lo k z a k reso w o -fu n k cy jn y (6 ), sk ład ający się z p rzyłą czo n y ch d o u kładu
o c h r o n n o -p o z io m u ją c e g o (17) k on d en sa to ra (4) i/lu b rezystora (21) i/lu b d iod y (3) p o łą cz o n e j,
k o rzy stn ie p op rzez rezystor (5 ), z uzw ojeniem w tórn ym (14) przek ład n ik a p rą d o w eg o (9).
* * *
P rzed m iotem w yn a la zk u jest sp o só b i układ sygn alizacji im p ed an cji, zw łaszcza d o sygnalizacji
p o z io m u cieczy b ard zo sła b o p rzew o d zą cy ch , d o sygn a liza cji o św ietlen ia , tem peratury, z a b ez p ieczen ia siln ik ó w przed p rzeciążen iem .
R o zw ią za n ie w ed łu g w yn alazk u m oże zn aleźć z a sto so w a n ie rów n ież ja k o p rzek aźn ik i zw łoczn e, k o ń có w k i m o cy u k ła d ó w cyfrow ych .
Z n a n y jest z p o ls k ie g o o p isu p a te n to w e g o nr 146 503 sp o só b sygnalizacji im p ed an cji oraz
zn any jest z p o lsk ieg o o p isu p a ten to w eg o nr 146 217 u k ład sygnalizacji im pedancji.
Z n an e rozw ią za n ia bazują na w yk o rzy stan iu p rzek ła d n ik a p rą d o w eg o i w zm a cn ia cza p rzek aź n ik o w e g o . W ejście w zm a cn ia cza p rzek a źn ik o w eg o p o łą c z o n e jest z u zw ojeniem p ierw otn ym
p rz e k ła d n ika p r ą d o w e g o , a im p edancja m ierzon a, której o k reślo n a w artość m a być sy g n a liz o w a n a , p o łą c z o n a jest z uzw o jen iem w tórnym przek ład n ik a p rąd o w eg o . Przy od p o w ied n iej w artości
im p ed an cji p o łą czo n ej z u zw o jen iem w tórnym p rzek ład n ik a p rąd ow ego na je g o u zw ojen iu pierw o tn y m w ystępuje o k r e ślo n a w artość napięcia p r ze m ien n eg o , w ysterow ująca w zm a cn ia cz p rzek a źn ik o w y i sygnalizu jąca o k reślo n ą w artość im pedancji.
163 549
3
T a k ie ro zw ią za n ia p o sia d a ją w iele z a le t, ale d o sy g n a liz o w a n ia w y so k ic h w a rto ści im p ed an cji
w ym a g a ją p r zek ła d n ik a p r ą d o w e g o o dużej p rzek ład n i co ze w zg lęd ó w w y k o n a w c z y c h jest z n a czn y m u tru d n ien iem . R ó w n ie ż rea lizo w a n a funkcja ogranicza się ty lk o d o sygn a liza cji im p ed an cji.
In n y u k ła d sy g n a liza cji p rzek roczen ia zadanej w artości im p ed an cji zn a n y z p o lsk ie g o op isu
p a te n to w e g o nr 1 5 5 459 z b u d o w a n y jest w ten sp o só b , że do w ejścia d w u tr a n z y to r o w e g o (d w u s to p n io w e g o ) i d w u sta n o w e g o układu w zm acn iacza p rzek a źn ik o w eg o z h isterezą zaw ierającego
p o m ię d z y sto p n ia m i filtr d o ln o p r z e p u sto w y oraz w pierw szym sto p n iu d o d a tk o w o n ap ięcie o d n ie sien ia , d o łą c z o n y jest b e z p o śr e d n io z a sila n y napięciem p rzem ien n ym d z ieln ik za w ierający k o n tr o lo w a n ą im p ed an cję w ten s p o s ó b , że sp a d ek napięcia na im pedancji k o n tr o lo w a n ej p o r ó w n y w a n y
jest z n a p ięciem o d n iesien ia i sto so w n ie d o w yn ik u porów n an ia na d w u sta n o w y m w yjściu w zm a cn iacza p r z e k a ź n ik o w e g o w y tw a rza n y jest o d p o w ie d n io stan w y so k i lub n isk i. U k ład ten jest p ro sty
w b u d o w ie i d o b r z e sp ełn ia sw o ją fu n kcję jed n a k ze w zględ u na brak sep aracji galw an iczn ej
p o m ię d z y w y jścio w y m p rzek a źn ik iem elek trom ech an iczn ym i k o n tr o lo w a n ą im p ed a n cją , w y stępują tru d n o ści z je g o m in iatu ryzacją, g d y ż przy zasilaniu z sieci w y m u sza to w zg ląd an ie d u ży
tra n sfo rm a to r sep arujący zasila ją cy układ.
Z n a n y też jest z p o lsk ie g o o p isu p a te n to w e g o nr 1 3 9 618 u k ład d o p o m ia ru im pedancji
elem en tu z a m o n to w a n e g o w u k ła d zie elek tron iczn ym p olegający na p o łą cze n iu w tó r n ik ó w em iterow ych d o w ę z łó w sieci sąsia d u ją cy ch w u k ład zie z m ierzoną im p ed an cją i sp row ad zających
p o te n c ja ł tych w ę z łó w d o w sp ó ln e g o p o z io m u oraz p olegający na je d n o c z e sn y m p o łą c z e n iu źród ła
p r ą d o w e g o z e lem en tem , k tó reg o im p ed ancja jest m ierzona i p om ia rze sp a d k u n ap ięcia na tym
elem en cie. R o z w ią z a n ie to d ob rze sp ełn ia sw oją funkcję przy p o m ia rze im p ed an cji elem en tu
zn a jd u ją ceg o się w zło żo n ej sieci elek tryczn ej - jed n ak jest b ard zo sk o m p lik o w a n e i nie realizuje
funkcji sy g n a liza cji zadanej w artości im pedancji p o jed yn czego elem en tu , a p o n a d to z p o w o d u
w y so k ich k o sz tó w p rak ty czn ej je g o realizacji, nie jest p rzyd atn e d o w y k o r zy sta n ia sygnalizacji
zadanej w arto ści im p edancji p o jed y n czeg o elem en tu .
C elem w yn a la zk u jest u su n ięcie tych n ied o g o d n o ści.
S p o só b w e d łu g w y n a la zk u p o leg a na tym , że sygn ał p rąd ow y z co najm niej je d n e g o u zw o jen ia
w tó r n e g o p rzek ła d n ik a p r ą d o w e g o p odaje się na co najm niej jed en o b w ó d zasila n ia c o najm niej
je d n e g o e lem en tu w z m a cn ia ją ceg o i/lu b u kładu w zm acn iającego, przy czym na c o najm niej je d n o
w ejście e lem en tu w z m a cn ia ją ceg o i/lu b u k ład u w zm acn iającego p od aje się sy g n a ł p rą d o w y u z w o jen ia w tó r n e g o p rzek ła d n ik a p rą d o w e g o p o p rzez układ zaw ierający co najm niej jed en k o n tr o lo w a n y ele m e n t im p ed a n cy jn y b ę d ź elem en t rezystan cyjn y i/lu b p o d a je się sy g n a ł z k o n tr o lo w a n e g o
elem en tu lub u k ła d u w y tw a rza ją ceg o en ergię, w ten sp o só b , że o d b ió r prąd u z u zw o jen ia w tó rn e g o
p rzek ła d n ik a p r ą d o w e g o p rzez o b w ó d zasilan ia elem en tu w zm acn iającego i/lu b u k ład u w zm a cn ia ją c e g o za leży o d w artości im p ed an cji k o n tr o lo w a n e g o elem entu im p ed a n cy jn eg o b ęd ź rezystancji
elem en tu rezy sta n cy jn eg o i/lu b w artości energii k o n tro lo w a n eg o elem en tu lu b u k ład w ytw arzająceg o en ergię i w p ły w a na p o z io m nap ięcia na u w zojeniu p ierw otn ym p r zek ła d n ik a p r ą d o w eg o w
zakresie n iezb ęd n ym d o w y stero w a n ia w zm acn iacza p rzek aźn ik ow ego.
Isto ta u k ła d u w ed łu g w yn a la zk u p o leg a na tym , że d o u zw ojen ia w tó r n e g o p rzek ład n ik a
p r ą d o w e g o p r z y łą c z o n y jest co najm niej jed en o b w ó d zasilania c o n ajm niej je d n e g o elem en tu
w z m a c n ia ją c e g o i/lu b u k ła d u w zm a cn ia ją ceg o , korzystn ie zb u d o w a n eg o z tran zystora i d io d y .
W ejście e lem en tu w z m a c n ia ją c e g o i/lu b u kładu w zm acn iającego jest p o łą c z o n e z co najm niej
jed n y m k o n tr o lo w a n y m e lem en tem lub u kładem w ytw arzającym energię i/lu b k o n tro lo w a n y m
elem en tem im p ed a n cy jn y m b ą d ź elem en tem rezystan cyjn ym , k orzystn ie p o p rz ez u k ład o c h r o n n o p o z io m u ją c y , sk ła d a ją cy się z sz ereg o w eg o rezystora i/lu b rów n olegle p o łą c z o n y c h k o n d en sa to ra
i/lu b d io d y . R ó w n ie ż k o rzy stn ie jest gdy w ejście elem entu w zm acn iającego i/lu b u k ład u w zm a cn ia ją c e g o jest p o łą c z o n e p o p rzez b lo k za k reso w o-fu n k cyjn y, składający się z p rzy łą cz o n y ch d o układu
o c h r o n n o -p o z io m u ją c e g o k o n d e n sa to r a i/lu b rezystora i/lu b d io d y p o łą c z o n e j, k orzystn ie
p op rzez drugi rezystor, z u zw o jen iem w tórnym przekładnika p rą d o w e g o .
R o z w ią z a n ie w ed łu g w y n a la zk u u m o żliw ia sygn alizację im pedancji i rezystan cji w zakresie d o
k ilk u d ziesięciu m e g a o m ó w o ra z u m ożliw ia sygn alizację prądów i napięć w zak resie o d kilkuset
m iliw o ltó w i u ła m k ó w m ik ro a m p eró w , d o setek w o ltó w i am p erów a tak że u m o ż liw ia realizację
p rzek a źn ik ó w zw ło czn y ch
4
163 549
W yn alazek zo sta n ie bliżej o b ja śn io n y na p o d sta w ie p rzy k ła d o w y ch u k ła d ó w p rzed staw ion ych
na ry su n k u , na k tórym fig. 1 p rzed sta w ia sch em at id e o w y u k ła d u , a fig. 2 - sch em at b lo k o w y
ob jaśn iający sp o só b w ed łu g w yn alazk u .
U k ła d p rzed sta w io n y na fig. 1 zaw iera przek ład n ik p rą d o w y 9 za sila n y p op rzez rezystor
w y so k o o m o w y 10 ze źró d ła n a p ięcia p rzem ien n ego 12 i w zm a cn ia cz p rzek aźn ik ow y 13 p o łą c z o n y
w ejściem z u zw ojeniem p ierw o tn y m 11 p rzek ład n ik a p r ą d o w e g o 9. D o uzw ojenia w tó r n e g o 14
p rzek ład n ik a p rą d o w e g o 9 p rzy łą czo n y jest o b w ó d za sila n ia u k ła d u w zm acn iającego 15, k tóry
zb u d o w a n y jest z tra n zy sto ra 16 i d io d y 8. W ejście u kładu w zm a cn ia ją ceg o 15 p o łą c zo n e jest z
k o n tro lo w a n y m elem en tem im p ed a n cy jn y m 1 (bądź k o n tr o lo w a n y m elem en tem rezystancyjnym
2) i k o n tro lo w a n y m ele m e n te m w ytw arzającym energię 22 p o p rz ez układ o ch r o n n o -p o zio m u ją c y
17, sk ład ający się z sz e r e g o w e g o rezystora 2 0 i rów n olegle p o łą c z o n y c h k on d en sa to ra 18 i d io d y 19.
W ejście układu w zm a cn ia ją ceg o 15 jest p o łą cz o n e , p o p rzez b lo k za k resow o-fu n k cyjn y 6, sk ła d a jący się z p rzyłączon ych d o u k ła d u o c h r o n n o -p o zio m u ją c eg o 17 k on d en sa to ra 4, rezystora 21 i
d io d y 3 p o łą czo n ej, p o p rzez rezystor 5, z u zw ojeniem w tórn ym 14 p rzek ład n ik a p rąd ow ego 9.
U k ład w zm acniający 15 stero w a n y jest zew nętrzną en ergią z elem en tu 22 w ytw arzającego
en ergię i im pedancję ele m e n tu im p ed a n cy jn ego 1 (b ąd ź rezystan cją elem en tu rezystan cyjn ego 2)
za sila n y ch energią z u zw o je n ia w tó r n e g o 14 p rzek ład n ik a p r ą d o w e g o 9. P oziom w y sterow an ia
w ejścia układu w z m a cn ia ją ceg o 15 o d p o w ie d n io w pływ a na p o z io m pob ieran ej energii z u zw ojen ia
w tó r n e g o 14 p rzek ładn ik a p r ą d o w e g o 9 i p o z io m napięcia na u zw ojen iu p ierw otn ym 11 p rzek ład nika p rą d o w eg o 9, w y stero w u ją ceg o w zm acn iacz p rzek a źn ik o w y 13.
W uk ład zie w ed łu g w y n a la zk u p rzed staw ion ym na fig. 2 d zia ła n ie przebiega w sp o só b p o d a n y
poniżej.
S y g n a ł prąd ow y i z u zw o jen ia w tó rn eg o 14 p rzek ład n ik a p rą d o w e g o 9 podaje się na o b w ó d
zasila n ia układu w zm a cn ia ją ceg o 15. N a w ejście a układu w z m a cn ia ją ceg o 15 podaje się n iew ielk i
sy g n a ł p rąd ow y is z u zw o jen ia w tó rn eg o 14 przekładnika p r ą d o w eg o 9 p o p rzez układ zaw ierający
k o n tr o lo w a n y elem en t im p ed a n cy jn y 1 lub na w ejścia b, c u kładu w zm acn iającego 15 p od aje się
sygn ał z k o n tr o lo w a n e g o e lem en tu w ytw a rzającego energię 22 (np. z fo to o g n iw a ) tak, aby o d b ió r
sygn ału p rą d o w eg o i z u zw o jen ia w tó rn eg o 14 przez o b w ó d zasilan ia u kładu w zm acn iającego 15
za leżał o d w artości im p ed an cji k o n tr o lo w a n e g o elem en tu im p ed a n cy jn eg o 1 lub w artości energii
k o n tr o lo w a n e g o elem en tu w y tw a rza ją ceg o energię 22 i w p ły w a ł na p o z io m napięcia vp na u zw o jeniu p ierw otn ym 11 p rzek ła d n ik a p r ą d o w eg o 9 w zakresie n iezb ęd n y m d o w ysterow an ia w zm a cn ia cza p rzek a źn ik o w eg o 13.
F unkcję elem en tu 22 w y tw a rza ją ceg o energię m oże p ełn ić w yjście układu cyfrow ego i układ
w ó w cza s realizuje funkcję k o ń c ó w k i m o cy układu cy fro w eg o .
163 549
Fig. 2
163 549
Fig. 1
Departam ent W ydaw nictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
376 Кб
Теги
pl163549b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа