Статические характеристики преобразователей постоянного тока с магнитной модуляцией с аналоговым фильтром

В данной статье рассматриваются важнейшие требования к преобразователям тока, особенности магнитомодуляционных преобразователей и выявлены их принципиальные и конструктивные особенности. Рассмотрены принцип построения преобразователей для бесконтактного измерения постоянного тока и основные недостатки преобразователей, методы измерения тока с помощью магнитомодуляционных преобразователей тока, в которых модулируется магнитная проницаемость сердечника из ферромагнитного материала. Определено влияние параметров элементов магнитомодуляционного преобразователя тока с аналоговым фильтром на их статические характеристики и влияние модуляции на статические характеристики датчика. Выявлено, что дискретность работы магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока не оказывает влияния на его статические характеристики и нелинейность, обусловленную видом модуляции, а также не влияет на статические характеристики датчика. Важнейшим требованием к работе магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока для автономных источников питания с подзарядом буферной аккумуляторной батарей является формирование статической характеристики с заданными свойствами: линейностью, чувствительностью и требуемым диапазоном рабочих токов. Получено аналитическое выражение статической характеристики в виде зависимости выходного напряжения от величины T₁ и T₂ для базового варианта магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока с аналоговым фильтром нижних частот. Построены кривые статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока при разных значениях сопротивления балластного резистора R, а также кривые статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока при разных значениях напряжения питания E. Получены аналитические выражения статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока на основе магнитно-транзисторных мультивибраторов с широтно-импульсной модуляцией, кривые их характеристик, выходное напряжение магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока с цифровым выходом и с дискретным фильтром.

1. Amirov S. F., Ataullaev A. O. (2019) Mathematical Models of Linear Magnetic Chains of Electromagnetic Converters of Flow with a Ring Channel. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, 6 (6), 9677–9682.

2. Amirov S. F. Ataullaev N. O. (2016) Performance of Magnitemodulying Carrent Sensor. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, 3 (7), 2337–2346.

3. Ataullaev N. O. (2014) Study of Measurements of Large Direct Currents in Chemical and Metallurgical Industries. Prospects for Science and Production of Chemical Technology in Uzbekistan. Proceedings of the Scientific and technical Conference. Navoi, 164–165 (in Russian).

4. Jumaev O. A., Karpovic D. S., Ismoilov M. T. (2022) Methods for Digital Signal Processing and Digital Filter Synthesis. AIP Conference Proceedings, 2656 (1), 020026. https://doi.org/10.1063/5.0106311.

5. Ataullaev N. O., Ataullaeva N. B. (2015) Study of Magnetic Modulation Sensors. Mining and Metallurgical Complex: Achievements, Problems and Modern Development Trends. Proceedings of the Scientific and Technical Conference. Navoi (in Russian).

6. Ripka P. (ed.) (2001) Magnetic Sensors and Magnetometers. Boston, Artech House.

7. Razin G. I., Shchelkin A. P. (1974) Non-Contact Measurement of Electric Currents. Moscow, Atomizdat Publ. 160 (in Russian).

8. Bronstein I. N., Semendyaev K. A. (1986) Handbook of Mathematics for Engineers and Students of Higher Education Institutions. 13th ed. Moscow, Nauka Publ. 544 (in Russian).

9. Lebedev V. D., Yablokov A. A., Lebedev D. A., Naumov A. V., Mironov S. V. (2017) High Voltage Digital Device for Measuring Current. Patent of Russia (RU) No 170116 (in Russian).

10. Novgorodtsev A. B. (2004) Calculation of Electrical Circuits in MATLAB: A Training Course. St. Petersburg, Peter Publ. 250 (in Russian).

11. Ataullaev N., Ataullaev A., Karimtoshovich S. M. (2021). Control and Management of the Operating Modes of Batteries with the use of Magnetic Modulation Converters. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1047 (1), 012030. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1047/1/012030.

12. Ataullaev N. O., Nizomova D. F., Muxammadov B. Q. (2021) Mathematical Models of Magnetic Circuits of a Magnetomodulation DC Converter. Journal of Physics: Conference Series, 2094 (5), 052039. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2094/5/052039.