Делитель напряжения Советский патент 1984 года по МПК G01R15/06 H02M3/06 

Изобретение относится к электротехнике и измерительной технике и может быть применено для преобразования напряжения одной величины в :напряжеыие., меньшей величины, в част ности,может быть применено в цифровы измерительных приборах в качестве преобразователя код-напряжение в цепи общей отрицательной обратной связи для создания компенсирующего напряжения, пропорционального коду числа, образовавшегося при квантовании измеряемой величины.

Известеи шунтируюпщй делитель. Зайдмана, содержапщй две декады, каждая из которых состоит из шести последовательно включенных резисторов, выводы которых соединены с неподвижными контактами двух ползунковых переключателей, подвижный контакт первого из которых соединен с выходом делителя напряжения, кроме того, содержатся два- дополнительных двухконтактных двухпозиционных переключателя, неподвижные контакты каждого из которых соединены между собой перекрестно,, .а подвижные контакты подключены к вводам крайних резисторов соответствующих декад, причем два неподвижных контакта первого двухпозиционного переключателя соединены с подвижными контактами второго ползункового переключателя, а два неподвижных контакта второго двухпозиционного переключателя к выходной шине Cl3 ,

Недостатком делителя Зайдмана является усложнение эксплуатации в связи с необходимостью дополнительных переключений с помощью дополнительных переключателей для установки требуемого коэффициента деления. Вследствие шунтирования отдельных резисторов последующих декад последоватёльно соединенньми резисторами предыдущей декады возникает погрешность деления напряжения, так как сопротивление шунтового соединения ниже, чем сопротивление не шунтированного сопротивления того же но миналд.

Наиболее близким к предлагаемому .яштяется дискретный делитель по схеме Кельвина-Варлея, состоящий из ступеней (декад), первая ступень, содержит десять резисторов, а последующие ступени - по одиннадцать резисторов, .соединенных последовательно, выводы которых соединены с неподвижными контактами переключателей, причем переключатель первой ступени имеет один подвижный контакт, подключенный к выходному зажиму делителя, а переключатели последующих ступеней содержат по два подвижных контакта, одни выводы подвижных контактов переключателей последующих ступеней подключены к выводам крайних резисторов предыдущей ступени, а вторые соединены с крайники выводами двух последовательно соединенных резисторов соответствующей ступени с возможностью поочередного подключения к крайним выводам других пар последовательно соединенных резисторов той же ступени L2J .

Недостатком этого делителя явля(ется его относительная; сложность в связи с наличием большого числа резисторов во второй и последующих

ступенях.

Цель изобретения - упрощение конструкции делителя путем уменьшения количества резисторов во второй и последующих ступенях.

Поставленная цель достигается тем что делитель напряжения, состоящий из трех ступеней .деления,причем первая ступень содержит десять резисторов, а последующие ступени по одиннадцать резисторов, соединенных последовательно, выводы резисторов первой ступени подключены к выводам неподвижных контактов переключателя, а вывод подвижного контакта подключен к выходному зажиму делителя,перключатели последующих ступеней содержат по два подвижных контакта, при этом один вывод подвижных контактов переключателей подключен к выводам крайних резисторов предыдущей ступени , а вторые выводы соединены с крайними выводами двух последовательно соединенных резисторов соответствующей ступени, содержит N ступеней деления, причем первая ступень содержит N резисторов, соединенных последовательно, иК+1 двухпозиционных однополюсных переключателя, а последующие ступени содержат К-1 резистор и К двухпозиционных двухполюсных переключателя (где и равно количеству разрядов десятичной дроби, выражающей коэффициент деления; К равно основанию системы чисел,выражающих коэффициент деления),причем

выводы резисторов первой ступени подключены к выводам неподвижных контактов переключателей, а выводы подвижных контактов переключателей объединены и подключены к выходному зажиму делителя, а выводы размыкающего контакта первого полюса переключателей во второй и последующих ступенях соединены поочередно-последовательно, выводы неподвижных замыкае14ых контактов того же полюса переключателя соединены |между- собой, а каждый вывод неподвижного контакта второго полюса соединен с выводом неподвижного контакта первого полюса того же переключателя,при этом выводы родвижных контактов второго полюса всех :переключателей ступени соединены вместе, при этом объединенные выводы подвижных контактов переключателей, а также объединенные выводы неподвижных контактов подключены к крайним выводам резисторов предьщущей ступени.

На фиг. 1 изображен делитель напряжения; на фиг. 2 - двухпозиционный двухполюсный переключатель; на фиг.Здвухпозиционный однополюсный переклю;чатель.

I Делитель напряжения (фиг.1) содержит три ступени 1-3 ( N 3), что соответствует коэффициенту деления, выраженному десятичной дробью с тремя разрядами после запятой. Первая ступень содержит десять () последовательно соединенных резисторов 4-13, что соответствует десятичной системе чисел, выражающих коэффициент деления, и одиннадцать .кнопочных двухпозиционных переключателей 14-25.Вы- воды резисторов 4-13 соединены через выводы замыкающих контактов переключателей 14-24 с выходным зажимом делителя 25. Вторая ступень содержит девять резисторов 26-34 и десять двухпозиционных двухполюсных переключателей 35-44. Третья ступень также содержит девять резисторов 45-53 и десять-переключателей 54-63. Источник опорного напряжения 64 подключается к входному зажиму 65 и общей шине делителя 66. На Фиг. 2 изображен двухпозиционный двухполюсный переключатель 35-44 и 54-63, входящий в состав ступеней деления 2 и 3. Выводы переключателя 67 и 68 являются выводами размыкающих контактов первого полюса переключателя, а вывод

69 - неподвижным замыкаемым контактом тоже же полюса. Вывод 68 - вывод неподвижного контакта, вывод 67 -. подвижного. Вывод 70 является выводом .подвижного контакта, а 71 - неподвижного контакта второго полюса двухпозиционных двухполюсных переключателей 35-44 и 54-63. На фиг. 3 изображен однополюсный переключатель 14-24, причем выво 72 является выводом неподвижного контакта, а вывод 73 - подвижного. Резисторы 26-34 и размыкающая пара контактов 67 и 68 первого полюса переключателей 35-44 ступени :2 соединены поочередно-последователшо, а выводы 69 неподвижных замыкае:мых контактов двухпозициоиного двухполюсного переключателя соединены между собой. Выводы 71 неподвижного замыкаемого контактов второго полюса переключателей 35-44 соединены с выводами 68 неподвижных размыкаемых контактов первого полюса того же переключателя, а выводы 70 подвижного контакта второго полюса соединены между собой. Резисторы 45-53 и. переключатели 54-63 третьей ступени соединены аналогично соединению резисторов и переключателей второй ступени. Объединенные выводы контактов переключателей 54-63 и 35-44 подключены к крайним выводам последовательно соединенных элементов соответственно ступеней 2 и 3. Так соединенные между собой выводы 70 подвшкного контакта второго полюса переключателей 54-63 подключены к неподвижному выводу 68 размыкаемого контакта переключателя 44, а соеди;ненные между собой выводы 69 непод;вижных 3aNa iKaeMbix контактов первого полюса переключателей 54-63 подключены к подвижному выводу первого полюса переключателя 35. Аналогично, соединенные между собой выводы 70 подвижных контактов второго полюса переключателей 35-44 подключены к крайнему выводу резистора 13, а соединенные между собой вывода 69 неЬодвижных замыкае1Ф1Х контактов первого полюса переключателей 35-44 подключены к крайнему выводу резистора 4. Вывод 67 подвижного контакта первого полюса переключателя 54 подключен к выходному зажиму Ь5,а вывод неподвижного размыкаемого контакта первого полюса переключателя

51

63 подключен к зажиму 66 и выходному зажиму 74. /К входным зажимам 65 и66 подключен источник опорного напряжения 64. .

Работу делителя напряжения рассмотрим на йримере деления входного напряжения, поданного на зажимы 65 и 66 в цррпорции 1:0,503,

Подав опорное напряжение 64 -на зажимы 65 и 66, нажимают переклюл чатели 21, 44 и 58, В результате к выходному зажиму 25 подключается обпщй вывод резисторов 10 и П.Крайний вывод резистора 4 подключается к крайнему выводу резистора 34, а крайний вывод резистора 3 подключается к неподвижному размыкаемому контакту переключателя 44, и первая ступень оказывается подключенной последовательно второй ступени. Переключатель 58 разрывает цепь последовательно соединенных элементов третьей ступени и своими замыкающими контактами включает в разрыв последовательно соединенные злементы первой и второй ступени. В результате указанных переключений образовались два ш1еча делителя напряжения Первое плечо содержит резисторы| 45-48, 26-34,

216246

4-10, а второе плечо содержит резисторы , 49-53. Ввиду того, что величина, сопротивлений резисторов каждой каждой последующей ступени 5 в десять раз больше предьщущей, напряжение между зажимами 25 и 74 составляет 0,503 опорного напряжения, т.е осуществляется требуемый коэффициент деления. Осуществляя аналогичным образом нажатие кнопок в других комбинациях, получают иные требуемые коэффициенты деления опорного напряжения. В связи с тем, что все

. резисторы всех ступеней при любом коэффициенте деления включены после довательно, входное сопротивление делителя, не зависит от коэффициента деления и остается постоянным.

В предлагаемом делителе ступени 2 и 3 содержат на два резистора меньше, что является упрощением конструкции кроме того, входное сопротивление делителя остается неизменным при любом коэффициенте деления делителя, что стабилизирует коэффициент деления делителя и снижает его влияние на выходное напряжение источника опорного напряжения.

5

13

п

Ш

F

г-Гм

Е

f -i

lf

- #

145

46

/

E-vtZi

г8

IW

/ i/t

Ki

ITP

Ek-j

|5J

13/

/

4/1

15

}32

./TL, )сг

15

ijj

/

Г153

1J4

nr

J

5 I/I

7J

W

..IJ

/

/«

J/5

|5 -n J /ff

7 /7

7/5 .k-

.

.4.

7г/7

fO

T

I//

/г m КЗ

i/J

.r«

7«

ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, состоящий из трех ступеней деления, причем первая ступень содержит десять резисторов, а последующие ступени - пО одиннадцать резисторов, соединенных последовательно, выводы резисторов первой CTyneim подключены к выводам неподвижных, контактов переключателя, а вывод подвижного контакта подключен к выходному зажиму делителя, переключатели последующих ступеней содержат по два подвижных контакта, при этом один вывод подвижных контактов переключателей подклю 1ен к выводам крайних резисторов предьздущей ступени, а вторые выводы соединены с крайними выводами двух последовательно соединенных резисторов соответствующей ступени, о т ли чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения стабильности, делитель содержит Nсту пеней деления, причем первая ступень содержит К резисторов, соединенных последовательно, иХ+1 двухпозиционных однополюсных переключателя, а .последующие ступени содержат К -1 резистор и К двухпозиционных двухполюсных переключателя, (где N 1 и равно количеству разрядов десятичной дроби, выражающей коэффициент -деления; К равно основанию системы чисел, выражающих коэффициент деления), -. . причем выводы резисторов первой ступени подключены к выводам неподвижного контакта двухпозиционных однополюсных переключателей, а выводы подвижных контактов объединены и подI ключены к выходному зажиму делителя, а выводы размыкающего контакта первого полюса переключателей во второй и последующих ступенях соединены поочередно-последовательно, выводы неподвижных замьпсаемых контактов того же полюса соединены между собой, а каждый вывод неподвижного контакта второго полюса соединен с выводом ю неподвижного контакта первого полюяяаЛ. са того же переключателя, при этом 35 выводы подвижных контактов второго полюса всех переключателей ступени ю 4 соединены вместе, при этом объединенные выводы подвижных контактов переключателей, а также объединенные выводы неподвижных контактов подключены к крайним выводам резисторов предьщущей ступени.

Фие.Ъ