Traductoare de curent alternativ

 

Traductoare de curent alternativ

 

a) Traductor de curent alternativ funcţionând prin compensare de cuplu

Acest traductor aceeaşi schemă de principiu ca cea din figura 3.9 cu deosebirea că echipajul de intrare (EI) este de tip ferodinamic, deci cuplul activ M_a este de forma:

                                                                                       (3.6)

Deci, curentul de ieşire va fi proporţional cu pătratul curentului efectiv de la intrare. Aceste traductoare sunt utilizate pentru indicare asociate cu aparate de măsură analogice care au  scară  pătratică, dar sunt utilizate mai rar pentru reglare datorită caracteristicii neliniare (care pot deranja regimul dinamic al buclei de reglare).

 

b) Traductor de c.a. (valoare efectivă) pentru semnale sinusoidale nedistorsionate

Schema unui astfel de traductor se prezintă în figura. 3.12.

Funcţionarea acestui traductor se bazează pe preluarea semnalului sinusoidal de valoare efectivă (de la intrare) – prin intermediul unei redresări dublă alternanţă având în vedere relaţiile:

                                       (3.7)

 

 

 

i_i(t) – curent de  intrare;

I_RA(t) – curent prin rezistenţa de adaptare R_A;

U_BF – tensiunea de ieşire a blocului de filtrare;

K_TC  şi K_TA – rapoarte de transfer ale transformatoarelor de adaptare, respectiv de curent;

K_BF – factor de transfer al blocului de filtrare.

 

 

Fig. 3.12  Schema unui traductor de c.a. de valoare efectivă pentru semnale sinusoidale nedistorsionate

 

Factorul de transfer al punţii PR are valoarea aproximativă  K_PR=1,111 având în vedere dubla alternanţă. Generatorul de curent format din tranzistorul T + R₃ asigură obţinerea unui curent proporţional cu tensiunea U_BF, deci în final se obţine:

                                           ;                                             (3.8)

Dioda zener (DZ) limitează tensiunea redresată la o valoare nepericuloasă, când apar supracurenţi de intrare, iar termistorul R_T realizează compensarea influenţei variaţiilor temperaturii mediului.

Observaţie : Aceste scheme (de traductoare) pot funcţiona corect dacă variaţiile frecvenţei sunt de maximum ± 10% faţă de frecvenţa nominală, la care au fost etalonate. Se observă că această schemă poate funcţiona fără sursă de energie auxiliară.

a)    Traductor de valori efective ale curentului alternativ,în cazul

semnalelor distorsionate.

Schema de principiu acestui traductor este dată în figura 3.13, iar funcţionarea sa este realizată  în conformitate cu relaţia generală  care dă valoarea efectivă :

 

                                                                          (3.9)

 

Fig. 3.13

Semnificaţia blocurilor funcţionale din figură explică totodată funcţionarea traductorului:

TA - transformator de adaptare (coborâtor de tensiune);

M - multiplicator analogic (face operaţia de ridicare la pătrat) ;

BM - bloc de mediere, care face calculul integralei , pe durata unei perioade (T) a semnalului alternativ, cât şi împărţirea integralei la valoarea unei perioade:  ;     

ER - extractor de radical (care extrage radicalul din semnalul de ieşire din BM);

CTC (BC) - convertor tensiune – curent (numit şi bloc de conversie );

SA - sursă de alimentare (stabilizată) cu diverse tensiuni, pentru cele patru blocuri funcţionale.

Observaţie: Ridicarea la pătrat se face prin dublă conversie: amplitudine – durată, iar extragerea radicalului se realizează utilizând elemente neliniare (diode şi  tranzistoare).