Индуктивный делитель напряжения Советский патент 1984 года по МПК G01R15/06 H02M5/10 

9

тппп

П

ИзоеЗретение оамкэсится к измерительной технике и мохет быть использовано при создании высокоточных масштабных измерительных преобразователей- 3 частности индуктивных делителей напряженияс улучиаенными метрологическими характеристиками в расширенном динам1-гческом диапазоне .

По основному авт.ев, № 920987 известен индуктивньй делитель на пряжения, содержа1Ч1 й автотрансформатора включенные каскадно с помощью спс1ренных коммутаи.ионных элементов и соединительных проводников образукздих общую шину делителя, конец обмотки каждого автотрансформатора, начиная со второго, соедршен с общей шиной делителя через замыкагацие контакты соответствующего вспомогательного ког/ц-5ута-ционного элементг Г 1 .

Недостатком известного устройства является наличие .разитных контуров, образованных дополнительно введенными замыкающими контактами, соединенныгЛи с концами Обмоток соответствукиих автотрансформаторов, кроме первого, с общей клеммой входа делителя и низкопотенп.иальными выходами спаренных коммутаци онных элементов.

Наличие указанных паразитных контуров вследствие достаточно больших геометрических размеров кон-.струкции делителя снижает eiO помехозащищенность, особенно в области высоких частот и приводит к снижени точности делителя.

Погрешность, обусловленная наличием паразитных контуров, содержит составлявхпую за счет падения напряжения на соединительнтэш и коммутационных элементах, возникающую при протекании намагничивающего тока и возрастающую в области высоких частот и составлягадую, обусловленную влиянием внешних магнитных полей.

Цепь изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивный делитель напряжения, содержащий автотрансформаторы, включенные каскадно с помощью спаренных коммутационных элементов и соединительных проводНИКОВ, образующих общую шину делителя, конец обмотки каждого автотрансформатора, начиная со второго, соединен с общей шиной делителя через замыкакщие контакты соответствующего вспомогательного ког с -1утацион-ного элемента, введены дополнительные размыкающие контакты вспомогательных коммутационных элементов, каждый из которых включен между концом обмотки соответствукадего автотрансформатора, кроме первого, и низкопотенциальным выходом спаренного коммутационного элемента предыдуш.его автотрансформатора ,

На чертеже представлена принципиальная схема инд;ук тинного делителя напряжения.

В качестве примера рассмотрен четырехдекадный индуктивный делител напряжения. Он выполнен по схеме Кельвина-Варлея и состоит из каскад но- соединенных автотрансформаторов 1-4, Автотрансформаторы соединены каскадно между собой с помощью спаренных ком1мутадионных элементов 5-7. Схема также содержит коммутационный элемент 8, с помощью которого выходное напряжение делителя подается в нагрузку, низкопотенциальные выходы 9-11 спаренных коммутационных элементов 5-7 соответствс;нно, вспомогательные коммутационные элементы 12-14(реле)замыкающие контакты 15-17 вспомогательных коммутационных элементов(реле) 114 соответственно, с помощью которых концы обмоток автотрансформаторов 2-4 подключаются непосредственно к общей шине делителя, дополните.пьно введены размыкаквдие контакты 18-20 вспомогательных коммутационных элементов (реле) 12 - 14, с помощью которых концы обмоток автотрансформаторов 2-4 отключаются от низкопотенциальн111Х выходов 9-11 соответственно своих предыдущих автотргхнсформаторов, вспомоготельные коммутационные элементы (выключатели кнопоч}1ые нажимные) 21 - 23, общую шину делителя, концы 25 - 28 обмоток автотрансформаторов 1-4 соответственно, первые (нижние) секции 29 - 32 автотрансфо зматоров 1-4 соответственно, входы 33 - 34 и выходы 35 - 36 делителя, паразитные контуры . 37-39.

Индуктивный делитель напряжения работает следующим образом.

Если с помощью спаренного коммутационного элемента 5 автотрансформатора 2 окажется подключенным k первой (нижней) секции 29 автотрансформатора 1, конец 25 которого соединен с общей шиной 24 по наикратчайшему расстоянию (2-3 см), то включается вспомогательный коммутационный элемент (вьп лючатель кнопочньй нажимной) 21, срабатывает вспомогательный коммутационный элемент (реле) 12 и конец автотрансформатора 2 подключается по наикратчайшему расстоянию (2-5 см) к общей шине 24 делителя с помощью замыкагш его контакта 15 вспомогателного коммутационного элемента (реле) 12„ При этом низкопотенциальный выход 9 спаренного коммутационного элемента 5 с помощью дополни тельно введенного размыкающего контакта 18 реле 12 отключается от кон ца 26 обмотки автотрансформатора 2. Паразитный контур 37, именвдийся в делителе, оказывается разомкнутым, вследствие чего резко возрастает по хозащищенность индуктивного делителя напряжения от внешних электромаг нитных полей, а значит, повыиается точность делителя. Когда коммутационный элемент б о жется подключенным к первой (нижней) секции 30 второго автотрансформатора 2 и тем самым включится вспомогательный коммутационный элемент (выключатель кнопочный нажимной) 22, сработает вспомогательный коммутационный элемент (реле) 13, и конец 27 третьего автотрансформатора с помощью замыкающего контакта 16 вспомогательного коммутационного элемента (реле) 13 подключается по наикратчайшему расстоянию (2-5 см) к общей шине 24 делителя. При этом низкопотенциальный выход 10 спаренного коммутационного элемента.6 с помощью дополнительно введенного размыкающего контакта 19 вспомогательного коммутационного элемента (реле) 13 отключается от конца 27 обмотки автотрансформатора 3. Пара зитный контур 38, имеющийся в делителе, оказывается разомкнутым, вслё .етвие чего возрастает помехозащищенность делителя от влияния внемних электромагнитных полей. . Аналогичные переключения произойдут в случае подключения коммутационного элемента 7 к первой (нижней) секции 31 третьего автотрансформатора 3 при условии, что коммутационные элементы 5 и 6 подключены к первым (нижним) секциям автотрансформаторов 1 и 2. Таким образом, введение дополнительных размыкающих контактов позволяет устранить паразитные контуры 37 - 39 весьма критичные к наводкам от внешних электромагнитных полей. Вместо вспомогательных выключателей кнопочных нажимных могут быть использованы коммутационные элементы, механически соединенные со спаренными основными коммутационными элементами (свободная галета переключателя). Испытания показали, что по сравнению, с известным в предлагаемом делителе составляквдая погрешности за счет падения напряжения на соединительных и коммутационных элементах при больших ослаблениях (до 120 дБ) в диапазоне.частот 50 200 кГц уменьшена в 10-25 раз. Составляющая погрешности за счет влияния внешних электромагнитных полей уменьшена в 5-10 раз. Таким образом, предлагаемое устройство обладает значительно более высокой точностью по сравнению с известным.

ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. № 920987, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительные раэмыкагацие контакты вспомогательных коммутационных элементов, каждый из которых включен между концом обмотки соответствующего автотрансформатора, кроме первого, и низкопотенциальным выходе спаренного коммутационного элемента предыдущего автотрансформатора.