Способ изготовления делителя напряжения Советский патент 1983 года по МПК G01R15/04 

Изобретение относится к измерител ной технике, а именно к способам изготовления делителей напряжения переменного и импульсног.о токов,и может найти применение при разработке масштабных преобразователей,необходимых для метрологического обеспечения техники измерения напряжений в том числе и высоких (свыше 1 кВ), и испытаниях на электрическую прочность изоляции в электротехнике, энергетике, радиотехнике и метрологии.

Известен способ изготовления делителя напряжения, включаюший выбор системы электродов, фиксацию их один относительно другого и размещение цепи последовательно соединенных резисторов в межэлектродном пространстве.

Однако делитель напряжения, изготовленный по указанному способу,йе обладает высокой точностью деления напряжения, особенно переменного и импульсного токов, а коэффициент пе редачи зависит от частоты,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является - способ изготовления делителя напряжения, включающий выбор системы электродов, фиксацию их один отно.-. сительно другого, размещение резисг тивного элемента между электродами, заключающееся в совмещении равных по значению рёзистивных потенциалов ,и потенциалов поля системы электродов делителя 2

Недостатком известного способа является трудность совмещения в пространстве равных по значению рёзистивных потенциалов.и потенциалов поля системы электродов во всех точках поверхности цепи последовательko соединенных резисторов ввиду того, что потенциалы поля распределены, непрерывно и,-как правило, нелинейно на любом участке межэлектродного пространства, а резистивные потенциалы вдоль каждого резистора распределены, как правило, по линейному закону. В результате совмещение в пространстве, равных по значению потенииалов поля системы электродов и рёзистивных потенциалов достигается лишь для некото1йах точек резистивной цепи, что снижает точность делителя напряжения.

Цель изобретения - повышение точности делителя.

Поставленная цель достигается тем что согласноспособу изготовления . делителя напряжения, основанному на выборе системы электродов, фиксации их один otнocитeльнo другого, разме щении резистивного элемента между электродами, включающем совмещение равных по значению резистивного элемента потенциалов и потенциалов

поля системы электродов делителя, совмещение равных по значению резистивноко элемента потенциалов и потенциалов поля системы электродов делителя осуществляют заполнением межэлектродного пространства однородной электропроводной жидX костью, преимущественно ацетоном, которую используют в качестве резистивного элемента.

Сущность способа заключается в объединении свойств различных сред (в данном случае проводящей и диэлектрической) в одном электрическом поле для одной и три же системы электродов делителя, что достигает,ся заполнением межэлектродного пространства однородным по составу ёеществом, проводящим постоянный электрический ток и обладающим свойствами плохого .. проводника. Такие вещества на постоян,ном токе и частотах, близких к нулю, обладают свойствами проводника.т с удельной проводимостью «у, а в области более высоких частот - свойствами диэлектрика с диэлектрической проницаемостью. Q. Поэтому потенциал произвольно выбранной точки в таком электрическом поле в силу совпадения решений одного и того же .уравнения Лапласа не зависит от частоты. Таким образом, размещая электрод низковольтного плеча по эквипотенциальной поверхности поля, получаем делитель, амплитудно-частотная характеристика которого также не зависит 1ОТ частоты.

Такой делитель является неискажа ющнм, поскольку потенциалы поля системы электродов делителя пространственно совпадают с равными по. значению резистивными потенциалг№1И проводящей среды во всех точках межэлектродного пространства в рабочем даапазоне частот. Причем достигнутое совмещение рёзистивных потенциалов и потенциалов поля системы электродов делителя происходит без предварительного трудоемкого этапа определейия параметров поля в межэлектродном пространстве,основано на свойствах электрических полей в однородных средах и происходит автоматиче ки для любой системы электродов делителя. В этом состоянии главное достоинство предлагаемого dnoco6a.Следствием пра.ктически идеального совмещения- потенциалов поля системы электродов делителя и рёзистивных потенциалов является повышение точноцти делителя высокого напряжения, изготовленного по предлагае «эму способу.

Пример. Практически при изготовлении Делителя его. точность тем больше, чем больше размеры пространства, заполненного проводящи

веществом, по отношению к высоте делителя и размерам его электродов. Экспериментальные исследования способа изготовления делителя напряжения, : прЬведены на макете (фиг.1}.В качестве проводящего вещества используют ацетон. Электрическая схема эгалецения представляет собой совокуп- кость распределенных по межэлектродному пространству сопротивлений, характеризующих проводящие свойстIва ср@ды, и распределенных емкостей, характеризующих диэлектрические свойства среды Нетрудно предполсжить, что, если резистивные потенциалы и потенциалы поля систекы электродов не совпадают, амплчтудно-частотная характеристика делителя будет отличаться от прямой 1чри любых значениях Нц и Сц .Изменения амплитудно-частотной характ истики делителя показывают, что для заданного значения тсОм и коэффициента деления ,2« Ш й идруцествует :единственное значение пф, при котором коэффициент передачи делителя не изменяется при изменении частоты (фиг. 2).Это подтверждает Факт совмещения резистивных потенциалов поля системы электродов делителя во всех точках межэлектродного пространства..

Таким образом, при использовании предлагаемого способа время заполнения межэлектродното пространства в зависимости от его размеров занимает интервал времени от единиц до десятков минут и, кроме, того, отсутствуе необходимость расчета потенциалов ;поля систе электродов, требукидего ,от нескольких часов до нескольких .

го

10

10 Фаг г