Ректорский грант позволил аспиранту ПГУ Дмитрию Якушову усовершенствовать способ гальванического разделения аналоговых сигналов
Аспирант 3-го года обучения кафедры «Информационно-измерительная техника и метрология» Пензенского госуниверситета Дмитрий Якушов — победитель конкурса «Ректорские гранты — 2025». Грант позволил Дмитрию выполнить проект по разработке преобразователя напряжения в ток с высоковольтной гальванической развязкой.
Работа над проектом выполняется в СКБ «Элтран».
Научный руководитель — Екатерина Печерская, д-р техн. наук, профессор, завкафедрой «Информационно-измерительная техника и метрология».
Исследователи разработали преобразователь первичного напряжения в унифицированный токовый сигнал. В дальнейшем он может быть передан на значительные расстояния без помех к системе управления или контролирующей аппаратуре.
Дмитрий Якушов предложил структуру нового гальванического разделителя аналоговых сигналов на основе использования отрицательной обратной связи, контур которой проходит через модулятор, трансформатор и демодулятор.
«Применение разделительного трансформатора с двумя одинаковыми вторичными обмотками, одна из обмоток которого находится в контуре обратной связи высоковольтной части, а вторая в низковольтной, позволило реализовать точную передачу аналогового сигнала с высоковольтной части в низковольтную и обеспечить гальваническую изоляцию. Благодаря применению отрицательной обратной связи достигнуто снижение относительной погрешности преобразования в три раза по сравнению с устройствами без обратной связи», — пояснил суть разработки Дмитрий Якушов.
Апробация устройства на практике подтвердила его работоспособность и эффективность. Преобразователь целесообразно применять в составе измерительных устройств, работающих при высоких напряжениях свыше 10 кВ.
Разработка способствует помехоустойчивости, защите от аварий и может быть полезна в различных отраслях промышленности, на железнодорожном транспорте — везде, где требуется гальваническое разделение сигналов.
Разработчики отмечают, что современной промышленностью выпускаются подобного рода приборы, однако они обладают рядом недостатков: низкое напряжение гальванической изоляции или высокая погрешность преобразования, либо низкий частотный диапазон. Это подчеркивает актуальность и конкурентные преимущества разработки Дмитрия.
По итогам реализации проекта в рамках «Ректорского гранта» аспирант опубликовал пять научных работ, в том числе три статьи в журналах Белого списка (RSCI), также получено свидетельство о регистрации базы данных.