კომბინირებული ელექტრონული ტრანსფორმატორების ზომვის პრინციპი და შემთხვევა
კომბინირებული ოპტერის გაზომვის პრინციპი
1.1 დახრილის გაზომვის პრინციპი
ელექტრონული ტრანსფორმატორები დახრილს გაზომავენ კონდენსატორული დახრილის გაყოფის მეთოდით. რადგან კონდენსატორში დახრილი არ შეიძლება რაღაც შემთხვევაში შეიცვალოს, კონდენსატორული დახრილის გაყოფით მიღებული მეორე დახრილი აქვს ცუდი ტრანსიენტური პასუხი და დაბალი გაზომვის სიზუსტე. გაზომვის სიზუსტის გაუმჯობესებისთვის წინასწარ განსაზღვრული შერჩევით რეზისტორი დაემატება დაბალი დახრილის კონდენსატორს პარალელურად. მისი პრინციპი ნაჩვენებია რის. 1-ში.
რის. 1-ში, იმ პირობებში რომ
დახრილის გაყოფის კონდენსატორის გამოყოფითი დახრილი არის პროპორციული გაზომვის დახრილის დროის წარმოებულის. ინტეგრაციის ბმის დამატებით შესაძლებელია პირველი დახრილის გაზომვა.
რის. 1-ში, რადგან უმეტესი დახრილის დაშვება ხდება C1-ზე, კონდენსატორის C1 იზოლაციაზე არის ძალიან მაღალი მოთხოვნები. ელექტრომაგნიტური დახრილის ტრანსფორმატორებში გამოიყენება ენერგიის კონდენსატორები, ხოლო ელექტრონული დახრილის ტრანსფორმატორებში ენერგიის კონდენსატორები არ გამოიყენება; ნაცვლად ამისა გამოიყენება ეკვივალენტური კონდენსატორები.
დახრილის გაყოფის კონდენსატორის სტრუქტურა არის ისეთი, რომ იზოლაციის მასალისგან დამზადებული ცილინდრი დახურულია კონდუქტირების სათავეზე. შემდეგ, ცილინდრის გარეთ დაკავშირდება დუბლი სხვადასხვა ფლექსიბული ცირკუიტული დაფა. შერჩევით რეზისტორი არის ჩიპ რეზისტორი, რომელიც დაკავშირებულია ფლექსიბული ცირკუიტული დაფის გარე სართულზე. კონდენსატორის დახრილის გაყოფის სტრუქტურული სქემა ნაჩვენებია რის. 2-ში.
C1-ის კაპაციტანსია შექმნილი შინაგანი ცილინდრით. კონდუქტირების სათავე ექვივალენტურია ერთ ელექტროდს, ხოლო ფლექსიბული ცირკუიტული დაფის შინაგანი თითქმის მეორე ელექტროდს, რომლის დიელექტრიკი არის იზოლაციის მასალა. C2-ის კაპაციტანსია შექმნილი გარეგანი ცილინდრით. დუბლი ფლექსიბული ცირკუიტული დაფის გარე და შინაგანი თითქმის ერთმანეთის ელექტროდების როლს ასრულებენ, ხოლო ფლექსიბული ცირკუიტული დაფის ბაზის მასალა, როგორიცაა პოლიიმიდი, ასრულებს დიელექტრიკის როლს. მისი რადიალური გადაჭრის ნახატი ნაჩვენებია რის. 3-ში. ეკვივალენტური კაპაციტანსი C შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით.
ფორმულაში: r1 არის ცილინდრის შინაგანი რადიუსი; r2 არის ცილინდრის გარეგანი რადიუსი; H არის ფლექსიბული დრაკტის სიგრძე; εr არის ელექტროლიტის შესაბამისი პერმიტივიტეტი; ε0 არის ვაკუუმის პერმიტივიტეტი.
1.2 დენის გაზომვის პრინციპი
ელექტრონული ტრანსფორმატორები დენს გაზომავენ როგოვსკის კოილების გამოყენებით. მეორე გამოყოფის დახრილისა და პირველი შეყვანის დენის შორის ურთიერთდება შემდეგი ურთიერთობა:
ფორმულაში M არის მუდმივა, რომელიც არ არის დაკავშირებული გაზომვის დენის მდებარეობასთან. როგოვსკის კოილის გამოყოფის დახრილი არის პროპორციული გაზომვის დენის დროის წარმოებულის. ამიტომ, როგოვსკის კოილის გამოყოფის შემდეგ ინტეგრაციის ბმის დამატებით შესაძლებელია გაზომვის დენის აღდგენა.
ამ პროექტში როგოვსკის კოილი არის დრაკტის პრინტირებით დამზადებული როგოვსკის კოილი. მისი სენსიტივობა, გაზომვის სიზუსტე, მუშაობის სტაბილურობა, პროდუქტის შეცვლადობა და წარმოების ეფექტურობა არის უკეთესი ტრადიციული დახურული კოილების მიpetto.
აქსესუარული მაგნიტური ველის დარღვევის და გაზომვის სიზუსტის გაუმჯობესების მიზნით, დრაკტის პრინტირებით დამზადებული როგოვსკის კოილი ზოგადად იყენებს ორ კოილს სერიულად დაკავშირებით დიფერენციალური შეყვანის შესაქმნელად. ეს ორი დრაკტის კოილი არის სხვადასხვა მიმართულებით დახურული. ერთი დახურულია მარჯვენა ხელის წესით, ხოლო მეორე დახურულია მარცხენა ხელის წესით. ამ გზით იქმნება ორი შემოწმებული დახრილი საპირისპირო პოლარობით, და სერიული კავშირის გამოყოფის დახრილი არის ორჯერ უფრო დიდი ერთი როგოვსკის კოილის გამოყოფის დახრილზე, რისი ნაჩვენებია რის. 4-ში.
1.2 დენის გაზომვის პრინციპი (გაგრძელება)
რადგან თითქმისისა და დრაკტის ბაზის თერმოსკენდერტული კოეფიციენტები განსხვავდება, მათი დეფორმაციის რაოდენობა განსხვავდება ტემპერატურის ცვლილებისას. დეფორმაციით გამოწვეული შეცდომების შემცირებისთვის და თითქმისის დახრების შესასარგებლობად, დამზადებული დრაკტის კოილები გადიან ტემპერატურის ახალგაზრდობის პროცესში. ეს პროცესი, ერთ მხრივ, კოილების შინაგან სტრესს ახალგაზრდობის საშუალებით ამცირებს შეცდომებს და, მეორე მხრივ, კოილების შესარჩევად გამოიყენება.
თუმცა, დიფერენციალური გამოყოფით როგოვსკის კოილები აქვთ ძლიერი კომონ-მოდური არდების დამალვის შესაძლებლობა, 10 kV ელექტრომაგნიტური ველის დარღვევა კი დარჩება მნიშვნელოვანი. ამიტომ, როგოვსკის კოილების დარტყმა საჭიროა თითქმისით, რომელიც შემდეგ უნდა დაერთოს დენის ქსელს.
2 კომბინირებული ოპტერის შემადგენლობის პრინციპი
2.1 კომბინირებული ოპტერის შემადგენლობის ბლოკ დიაგრამა
კომბინირებული ელექტრონული ტრანსფორმატორის ბლოკ დიაგრამა ნაჩვენებია რის. 5-ში. პირველი დახრილი და დენი კონდენსატორის და როგოვსკის კოილის შესაბამისად გადაიყვანება მეორე სიგნალებად. მეორე სიგნალების ინტეგრირებით და ფაზის შეცვლით შესაძლებელია მიიღოს სიგნალები, რომლებიც პროპორციულია პირველი სიგნალების. სიზუსტის გაუმჯობესებისთვის სიგნალების ინტეგრირება და ფაზის კომპენსაცია შესაძლებელია დიჟიტალური სიგნალების დამუშავების მეთოდებით. თუმცა, დიჟიტალური სიგნალების დამუშავება აქვს რაღაც დელაის და არ შეიძლება რეალურად ასახოს პირველი სიგნალები. ამიტომ, ეს დამუშავების მეთოდი არ არის საჭირო დაცვის სიგნალებისთვის. რადგან დაცვის სიგნალებისთვის გაზომვის სიზუსტე არ არის ასე მნიშვნელოვანი, ანალოგური სქემები შეიძლება გამოიყენოს დენის ამპლიფიკაციის, ინტეგრირების და ფაზის კომპენსაციის დამუშავებისთვის.
2.2 კომბინირებული ელექტრონული ტრანსფორმატორის სენსორის სტრუქტურა
კომბინირებული ელექტრონული ტრანსფორმატორი დახრილის გაზომვის ერთეულს და დენის გაზომვის ერთეულს ეპოქსის რეზინის ვაკუუმური დახურვით დარტყმავს რის. 6-ში ნაჩვენები სტრუქტურაში.
როგოვსკის კოილი დახურულია დენის შესატანი ბუსბარზე. ამპლიფიკირების შემდეგ კოილის გამოყოფის სიგნალი დარტყმავს გამოყოფის ტერმინალს სიგნალის ხაზით. რადგან ამპლიფიკატორს საჭიროა დუბლი დენი, მრავალფრინგიანი სიგნალის ხაზის სამი ხაზი გამოიყენება დენის ტრანსპორტირებისთვის.
რადგან დახრილის ტრანსფორმატორის კონდუქტირების სათავეში არ არის დენი, და რათა გავზარდით კრეეპის მანძილს, გამოიყენება სტრუქტურა, რომელშიც კონდუქტირების სათავე და დენის შესატანი ბუსბარი დადებულია ერთმანეთის პერპენდიკულარულად.
რადგან სენსორი აქტიური ტიპისაა, ელექტრონული კომპონენტების სამუშაო ხანგრძლივობა სევდით შეზღუდავს ელექტრონული ტრანსფორმატორის სენსორის სამუშაო ხანგრძლივობას. ამიტომ, ყველა კომპონენტი უნდა გაივლის ახალგაზრდობის სკრინინგის პროცესს გამოყენებამდე.
სიგნალის-ხმის შეფარდების გაუმჯობესებისთვის, დენის და დახრილის სიგნალები ამპლიფიკირებულია სენსორის შიგნით. დენის სიგნალის ამპლიფიკაციის სქემა დრაკტის კოილზეა, ხოლო დახრილის სიგნალის ამპლიფიკაციის სქემა ფლექსიბულ ცირკუიტულ დაფზეა. ამპლიფიკატორებისთვის გამოიყენება სამუშაო ინსტრუმენტების ამპლიფიკატორები.
3 კომბინირებული ელექტრონული ტრანსფორმატორის ტესტირება
ზემოთ მოყვანილი პრინციპებისა და სტრუქტუ
