Блок датчиків струмів і напруг для дослідження електротехнічних систем

Блок датчиків струмів і напруг для дослідження електромеханічних систем, що містить датчики струмів, датчики напруг, джерело живлення, зовнішні клеми для підключення вимірювальних кіл, роз'єми для підключення модуля АЦП, який відрізняється тим, що використовують датчики струму на ефекті Хола типу ACS, резистивний дільник напруги та спеціалізована мікросхема підсилювача із гальванічною розв'язкою типу НР78ХХ для вимірювання напруги. (19) (21) u201009122 (22) 20.07.2010 (24) 10.03.2011 (46) 10.03.2011, Бюл.№ 5, 2011 р. (72) КАЛІНОВ АНДРІЙ ПЕТРОВИЧ, ПРІТЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ, ПАТУК ІВАН ІГОРОВИЧ (73) КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО 3 57653 ках Холу. Низька вартість і простота використання датчиків роблять їх прийнятними для використання у навчальному процесі у складі ВДК. Суть корисної моделі пояснюється наступними кресленнями де на фіг. 1 наведено структурну схему вимірювального комплексу з блоку датчиків, де прийняті позначення: 1 - датчик струму; 2 - датчик напруги; 3 - АЦП; 4 - ПК; на фіг. 2 наведена принципова схема датчиків струму; на фіг. 3 наведена монтажна плата модуля датчиків струму; на фіг. 4 наведена принципова схема модуля датчиків напруги; на фіг. 5 наведена монтажна плата модуля датчиків напруги. Пристрій являє собою пластиковый корпус, в якому розміщені запаяні плати модуля датчику струму (фіг. 3), та датчику напруги (фіг. 5). Ззовні на корпусі виведені клемники, для під'єднання проводів. Принципові схеми модуля датчиків наведені на фіг. 2 та фіг. 3. Вимірювальний канал струму складається із датчика Холу типу ACS фірми Allegro MicroSystems типу ACS750LCA-50. Датчики струму типу ACS видають однополяний сигнал, який зсунутий за віссю ординат на величину Vc/2, де Vc - напруга живлення датчика. Для усунення вказаного зсуву 4 та масштабування сигналу використаний підсилювач КР140УД1408А. Блок датчиків напруги складається із підсилювача з гальванорозв'язкою типу HCPL7800A. Застосування підсилювача з гальванорозв'язкою типу HCPL7800A (вхід ±200 мВ, вихід 1.3 В) супроводжується необхідністю застосування DC/DC перетворювача напруги (5V/5V) і прецизійного операційного підсилювача КР140УД1408А. Мікросхема HCPL7800A видає однополярний зміщений сигнал, для перетворення сигналу в різнополярний використовується операційний підсилювач КР140УД1408А, включений за диференціальною схемою. Всі вимірювальні канали струму і напруги мають гальванічну ізоляцію від силових ланцюгів і від напруги живлення. Блок датчиків струму та напруги працює наступним чином: до зовнішніх силових клем під'єднуються кола, параметри яких вимірюють, до вхідного інформаційного роз'єму підключається модуль АЦП. Аналогові сигнали за допомогою АЦП перетворюються у цифровий формат та через USB-порт передаються на ЕОМ. У таблиці 1 наведені характеристики блоку датчиків струмів та напруг (БДСН). Таблица 1 Параметр Діапазон вхідних величин Діапазон вихідних величин Частотний діапазон Точність вимірювань Нелінійність Вхідний опір Допустима напруга ізоляції Робочі діапазони температур Характеристики БДСН. Датчик струму -50А…0…+50А -12В…0…+12В 13 кГц