CS241250B1 - Measuring converter's output absolute value forming connection - Google Patents

Abstract

Zapojení lze uplatnit v regulovaných soustavách s charakteristikou typu V, kde je potřebné přesné měření v okolí nuly. Zapojení je vyznačeno tím, že mezi výstupem měřicího převodníku (1) a počítací zemí (5) jsou paralelně zapojeny dvě sériové kombinace diody (2) a snímacího odporu (3), kde diody (2) jsou zapojeny ve vzájemně opačné polaritě a střed každé sériové kombinace je spojen s jedním ze dvou vstupů (41, 42) rozdílového zesilovače (4). Zapojení lze výhodně využít v měničové soustavě trakčních vozidel řízené jedním regulátorem, kde je vyžadováno spolehlivé rozlišení nulové hodnoty k rychlému přepojování jízdního a brzdného schématu.The wiring can be used in regulated systems with V-type characteristics where it is accurate measurement around zero needed. The wiring is indicated by the fact that between the output measuring transducer (1) and counting ground (5) two serial ports are connected in parallel diode (2) and sensing resistance combination (3), wherein the diodes (2) are connected to each other opposite polarity and center of each serial the combination is associated with one of the two inputs (41, 42) a differential amplifier (4). The wiring can be used advantageously in the inverter traction vehicle system controlled by one controller, where reliable is required zero-value resolution for fast switching driving and braking schemes.

Description

Zapojení lze uplatnit v regulovaných soustavách s charakteristikou typu V, kde je potřebné přesné měření v okolí nuly.The wiring can be used in regulated systems with V-type characteristics, where accurate measurement around zero is required.

Zapojení je vyznačeno tím, že mezi výstupem měřicího převodníku (1) a počítací zemí (5) jsou paralelně zapojeny dvě sériové kombinace diody (2) a snímacího odporu (3), kde diody (2) jsou zapojeny ve vzájemně opačné polaritě a střed každé sériové kombinace je spojen s jedním ze dvou vstupů (41, 42) rozdílového zesilovače (4).The circuit is characterized in that two series of diodes (2) and sensing resistor (3) are connected in parallel between the output of the measuring transducer (1) and the counting ground (5), where the diodes (2) are connected in opposite polarity and the series combination is connected to one of the two inputs (41, 42) of the differential amplifier (4).

Zapojení lze výhodně využít v měničové soustavě trakčních vozidel řízené jedním regulátorem, kde je vyžadováno spolehlivé rozlišení nulové hodnoty k rychlému přepojování jízdního a brzdného schématu.The wiring can advantageously be used in a single-controller controlled traction vehicle converter system where reliable zero resolution is required to quickly reconnect the driving and braking diagrams.

Vynález se týká zapojení pro vytvoření absolutní hodnoty výstupu měřicího převodníku proudu nebo napětí silového obvodu regulovaných soustav s charakteristikou typu V, kde tato absolutní hodnota je potřebná pro přesné měření v okolí. nuly. . .The invention relates to a circuit for generating an absolute value of the output of a current transducer or a voltage circuit of a power system of regulated systems having a type V characteristic, which absolute value is required for accurate ambient measurements. zeros. . .

Dosud známá zapojení řeší tento problém pomocí napěťového signálu a diodové výhybky, a to tak, že k výstupu převodníku je připojen jeden zatěžovací odpor, na němž vzniká napětí s kladnou nebo zápornou polaritou, které je vedeno na diodovou výhybku. Nevýhodou tohoto zapojení je teplotní závislost a rozptyl hodnot napěťových úbytků na diodách výhybky, projevující se zejména při malé hodnotě signálu v okolí nuly, což způsobuje nepřesnost měření. Tato nepřesnost navozuje neurčité regulační stavy, jež mohou u soustav typu V vést k regulačním kmitům. Stejně tak nelze tuto soustavu řídit na nulový proud v ustáleném stavu.The known circuitry solves this problem by means of a voltage signal and a diode switch, so that a load resistor is connected to the output of the converter, on which a positive or negative polarity is applied to the diode switch. The disadvantage of this circuit is the temperature dependence and dispersion of voltage drop values on the diodes of the switch, which is manifested especially at a low signal value around zero, which causes measurement inaccuracy. This inaccuracy induces indeterminate control states that can lead to control oscillations in type V systems. Likewise, this system cannot be controlled to zero current at steady state.

Uvedené nevýhody 'jsou odstraněny zapojením pro vytvoření absolutní hodnoty výstupu měřicího převodníku podle vynálezu, sestávajícím z měřicího převodníku s proudovým výstupem, dvou diod tvořících výhybku, dvou zatěžovacích odporů a rozdílového zesilovače. Jeho podstatou je, že mezi výstupem měřicího převodníku a počítací zemí jsou paralelně zapojeny dvě sériové kombinace diody a snímacího odporu, přičemž tyto diody jsou zapojeny ve vzájemně opačné polaritě a střed každé kombinace je spojen s jedním ze dvou vstupů rozdílového zesilovače.These disadvantages are overcome by the wiring to produce the absolute value of the output of the measuring transducer according to the invention, consisting of a current output measuring transducer, two switching diodes, two load resistors and a differential amplifier. Its essence is that two series of diode and sensing resistor are connected in parallel between the output of the measuring transducer and the counting ground, these diodes are connected in opposite polarity and the center of each combination is connected to one of the two differential amplifier inputs.

Zapojením podle vynálezu je dosaženo přesného měření proudu nebo napětí silového obvodu regulované soustavy v okolí nuly. Vzhledem k tomu, že úbytek napětí na diodách výhybky nemá vliv na měřený signál, nedochází ke zkreslení měřicího signálu vlivem teplotních změn parametrů použitých diod. Připojením nevybuzeného vstupu rozdílového zesilovače na počítací zem jsou na zesilovač kladeny minimální požadavky z hlediska zesílení, vzhledem k jeho velké rezervě ve vytvořené zpětnovazební smyčce, která zároveň účinně potlačuje drifty a ofsety tohoto zesilovače.The circuit according to the invention achieves an accurate measurement of the current or voltage of the power circuit of the controlled system around zero. Since the voltage drop across the diodes of the switch does not affect the measured signal, there is no distortion of the measuring signal due to temperature changes in the parameters of the diodes used. By connecting an unexcited differential amplifier input to the counting ground, minimum amplification requirements are imposed on the amplifier, due to its large margin in the formed feedback loop, which also effectively suppresses the drifts and offsets of the amplifier.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad zapojení pro vytvoření absolutní hodnoty výstupu měřicího převodníku podle vynálezu, uplatněné v regulované soustavě pulsního měniče.The attached drawing schematically shows an example of a wiring for generating the absolute value of the output of a measuring transducer according to the invention applied in a controlled pulse converter system.

Mezi výstupem měřicího převodníku 1 a počítací zemí 5 jsou paralelně zapojeny dvě sériové kombinace diody 2 a snímacího odporu 3, kde tyto diody 2 jsou zapojeny ve vzájemně opačné polaritě, takže tvoří výhybku. Rozdílový zesilovač 4 je opatřen dvěma vstupy, znichž každý je připojen ke středu jedné sérivé kombinace.Between the output of the measuring transducer 1 and the counting ground 5, two series combinations of diode 2 and sensing resistor 3 are connected in parallel, these diodes 2 being connected in opposite polarity to each other so as to form a switch. The differential amplifier 4 is provided with two inputs, each of which is connected to the center of one serial combination.

Měřicí převodník 1 s galvanicky odděleným proudovým výstupem je umístěn v silové části měniče, zatímco zbývající část popisovaného zapojení je součástí regulátoru, jenž bývá často hodně vzdálen od silové části měniče. Zdrojem signálu měřeného proudu je měřicí převodník 1, jehož proudový výstup nejlépe vyhovuje pro nerušený přenos signálu k regulátoru na diodovou výhybku popisovaného zapojení. Vytvořený napěťový signál na snímacích odporech 3 je veden přímo na vstupy rozdílového zesilovače 4 umístěného na stejné desce s těmito odpory 3, čímž je zajištěna kvalita signálu, odolného proti rušení produkovaného silovou částí měniče. Podle polarity měřeného signálu na výstupu převodníku 1 je získáván proti počítací zemi 5 signál kladné nebo záporné polarity, který otvírá vždy jednu z obou diod 2. Při kladné polaritě tohoto signálu je uzavřen okruh přes první sériovou kombinaci diody 2 a snímacího obporu 3, jehož úbytek napětí je přiváděn na první vstup 41 rozdílového zesilovače 4, přičemž dioda 2 druhé sériové kombinace je uzavřena a druhý vstup 42 rozdílového zesilovače 4 je spojen přes snímací odpor 3 druhé sériové kombinace k počítací zemi. 5. Při záporné polaritě měřeného signálu dojde k výměně funkcí obou sériových kombinací, a tím ke připojení prvního vstupu 41 rozdílového zesilovače 4 k počítací zemi 5. Jeden ze vstupů 41, 42 tohoto zesilovače 4 je invertující, což znamená, že vůči počítací zemi 5 má rozdílový zesilovač 4 pro signál na invertujícím vstupu zesílení například —A a pro signál na neinvertujícím vstupu zesílení +A. Na nezakresleném výstupu rozdílového zesilovače 4 je podle požadavku regulátoru měniče získáván signál buď s kladnou nebo zápornou polaritu, jehož hodnota je přímo úměrná, pro Λ--1 přímo rovnající se absolutní hodnotě měřeného signálu. Volba polarity výstupního signálu rozdílového zesilovače 4 je umožněna způsobem zapojení jeho prvního a druhého vstupu 41, 42 k snímacím odporům 3 prvé nebo druhé sériové kombinace.The measuring transducer 1 with the galvanically isolated current output is located in the power part of the inverter, while the remaining part of the wiring described is part of the controller, which is often far away from the power part of the inverter. The source of the measured current signal is a measuring transducer 1, the current output of which is best suited for the undisturbed transmission of the signal to the controller on the diode switch of the circuit described. The generated voltage signal on the sensing resistors 3 is routed directly to the inputs of the differential amplifier 4 located on the same board with these resistors 3, thereby ensuring the quality of the interference-resistant signal produced by the power part of the converter. According to the polarity of the measured signal at the output of the converter 1, a positive or negative polarity signal is opened against the counting ground 5, which always opens one of the two diodes 2. If this signal is positive, the circuit is closed via the first serial combination of diode 2 and sensing circuit 3 the voltage is applied to the first input 41 of the differential amplifier 4, wherein the diode 2 of the second series combination is closed and the second input 42 of the differential amplifier 4 is coupled via the sensing resistor 3 of the second series combination to the counting ground. 5. If the polarity of the measured signal is negative, the functions of both series combinations are exchanged, thus connecting the first input 41 of the differential amplifier 4 to the counting ground 5. One of the inputs 41, 42 of this amplifier 4 is inverting, which means it has a differential amplifier 4 for the signal at the inverting gain input, for example, AA, and for the signal at the non-inverting gain input, AA. On the non-drawn output of the differential amplifier 4, a signal with either positive or negative polarity, whose value is directly proportional, for Λ -1 directly equal to the absolute value of the measured signal, is obtained as required by the converter controller. The choice of the polarity of the output signal of the differential amplifier 4 is made possible by the method of connecting its first and second inputs 41, 42 to the sensing resistors 3 of the first or second series combination.

Zapojení je možné s výhodou využít v obvodech s charakteristikou typu V, například v měničových soustavách, kde se měří směr proudu, a to příkladně u trakčních vozidel při jízdě a brzdění. Měničová soustva je zde řízena jedním regulátorem se stejnou strukturou v obou režimech. V takových obvodech je vyžadována velká rychlost přechodu z jednoho režimu do druhého a zároveň vysoká spolehlivost rozlišení nulové hodnoty proudu vzhledem k bezporuchovému kontaktnímu přepojování jízdního a brzdného schématu, pří stálém sledování měřené hodnoty proudu silového obvodu.The wiring can be advantageously used in V-type circuits, for example in converter systems where current direction is measured, for example in traction vehicles during driving and braking. The inverter assemblies are controlled by one controller with the same structure in both modes. In such circuits, a high speed of transition from one mode to another is required, and at the same time a high reliability of zero current resolution due to trouble-free contact switching of the driving and braking diagram, while constantly monitoring the measured value of the current circuit.

Claims (1)

predmetSubject Zapojení pro vytvoření absolutní hodnoty výstupu měřicího převodníku, sestávající z měřicího převodníku s proudovým výstupem, dvou diod tvořících výhybku, dvou snímacích odporů a rozdílového zesilovače, vyznačené tím, že mezí výstupem měřicího převodníku (1) a počítací zemí (5) jsou paralelně zapovynAlezuCircuit for the absolute measurement of the output of the measuring transducer, consisting of a measuring transducer with current output, two switching diodes, two sensing resistors and a differential amplifier, characterized in that parallel between the output of the measuring transducer (1) and the counting earth (5) -jus η (z) Ápoip eoBinquioJi eAoijes §Λρ Áuet macího odporu (3), kde diody (2) jsou zapojeny ve vzájemně opačné polaritě a střed každé sériové kombinace je spojen s jedním ze dvou vstupů (41, 42) rozdílového zesilovače (4).-jus η (z) po Á m acího acího m m m acího m acího acího acího acího acího acího acího acího m m acího acího acího acího m m acího m acího m m acího ). 1 list výkresů1 sheet of drawings