Многодекадный индуктивный делитель напряжения Советский патент 1984 года по МПК G01R15/06 

2 о Делитель напряжения по п, 1, отличающийся тем, что, намагничивающая и делительная обмотки первой (старшей) декады соединены параллельно-согласно.

3. Делитель напряжения по пп,1 или 2, отличающийся тем, что переключатели секций намагничивающей и делительной обмоток в каждом каскаде синхронизованы

4. Делитель напряжения по пп. 1, 2иЗ, отличающийся тем, что выходы грубого и точного каналов деления напряжения соединены параллельно-согласно.

1. МНОГОДЕКДЦНЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий каскадно соединенные переключателями и образующие точный канал деления напряжения секционированные делительные обмотки трансформаторов, выполненных на магнитопроводах, состоящих в каждом каскаде из двух сзрдечников, на одном из которых намотана намагничивающая обмотка а секционированная делительная обмотка намотана на оба сердечника, о тличающийся тем, что, с : целью повьшения точности деления на- .пряжения, намагничивакпцие обмотки выполнены секционированными с чис лом секций, равным числу секций делительных обмоток, и снабжены переключателями секций, посредством 3 которых к намагничивакщим обмоткам предьщущих декад каскадно ;подключены намагничивающие обмотки последующих декад, образуя грубый канал деления напряжения. ю ;о ел со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исползовано при создании индуктивных делителей напряжения и устройств на ,их основе с улучшенными метрологическими и эксплуатационными характеристиками.

Известен многодекадный индуктивный, делитель напряжения, содержащий секционированные каскадно соединенные переключателями делительными автотрансформаторы. Делимое напряжение в известном делителе подается на первый автотрансформатор, а каждый последующий подключаетс,т к секциям обмотки предыдущего 1 J,

Недостатком такого делителя напряжения является протекание через делительную обмотку каждого предыдущего; автотрансформатора намагничивающего тока каждого последующего, что существенно снижает точнос деления. Кроме того, протекание собственного намагничивающего тока по делительной обмотке каждого автотрансформатора вызьшает падение напряжения на активном сопротивлении провода и индуктивности рассеяния секций, что также приводит к существенному снижению точности, особенно на низших частотах звукового диапазона, из-за неравенств параметров рассеяния секций.

Известен многодекадный индуктивный делитель напряжения, в котором для уменьшения погрешности от протекания намагничивающих токов по дапительным обмоткам используют дополнительные намагничивающие и - : вспомогательные обмотки и магнитопроводы, состоящие из двух тороидальных сердечников, на одном из

которых намотана намагничивающая обмотка5 а делительная и вспомогательная обмотки намотаны на оба сердечника, при этом намагничивающие обмотки последующих декад подключену к вспомогательным обмоткам предьщущих декад tz.

Недостатком такого делителя является то, что подсоединение к вспомогательной обмотке предыдущей декады намагничивающей обмотки последующей декады приводит к нежелательному увеличению тока, протекецощего по делительной обмотке предьщущей декады, а следовательно, и р возрастанию погрешности из-за неравенств активных сопротивлений провода и индуктивностей рассеяния, секций делительной обмотки предыдущей декады.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является , многодекадный индуктивньй делитель напряжения, содержащий каскадно соединенные переключателями делительные трансформаторы с магнито- проводами, состоящими из двух сердечников, на одном из которых намотана намагничивающая обмотка, а секционированная делительная обмотка намотана на оба сердечника. В этом делителе для предотвращения уменьшения точности из-за; увеличения тока, протекающего по делительной обмотке предыдущей декады, вспомогательная обмотка, питающая намагничивающую обмотку последующей декады, намотана не на оба сердечника, а на сердечник первой ступени, на который намотана намагничивающая обмотка предыду цей декады з1. 3 Недостатком описанного устройства является низкая точность воспроизведения напряжения питания намагничивающей обмотки последующей декады, вызванная тем, что вспомогательная обмотка, питающая намагни чивающую обмотку последующей декады, является вторичной обмоткой одноступенчатого трансформатора, так как она намотана на один из двух сердечников, являющийся сердечником первой ступейи, а не на оба. Цель изобретения - повышение точ ности деления напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в многодекадном индуктивном делителе напряжения, содержащем каскадно соединенные переключателями и образующие точный канал деления напряжения секционированные делительные обмотки трйнсформаторов, выполненных на магнитопроводах, состоящих в каждом каскаде из двух сердечников, на одном из которых намотана намагничивающая обмоткд., а секционированная делительная обмотка намотана на оба сердечника, намагничивающие обмотки выполнены секционированными счислом секций, равным числу секций дели.тельных обмоток, и снабжены переключателями секций, посредством к.о торых к намагничивающим обмоткам предыдущих декад каскадно подключены намагничивающие обмотки насле дующих декад, образуя грубьй канал деления напряжения. Автотрансформаторное соединение секционированных намагничивающих обмоток предыдущих и последующих декад повышает точность воспроизведения напряжения питания намагни чивающих обмоток по сравнению с пр тотипом, предотвращая протекание наиболее существенной части намагн чивающих токов последующих декад по делительным обмоткам предыдущих декад, в связи с чем повышается точность делений напряжения, а также позволяет расширить функциональные возможности многодекадных индуктивных делителей напряжения, так как выполненный согласно изобретению делитель благодаря каскадному соединению намагничивающих об моток можно использовать в качестве двухканального измерительного преобразователя напряжения с грубы 14 (автотрансформаторно каскадно соединенные с помощью переключателей секций намагничивающие обмотки) и точным (автотрансформаторно каскадно соединенные переключателями секций делительные обмотки) каналами деления напряжения и регулируемыми коэффициентами преобразования в обоих каналах. Питание грубого и точного каналов такого многодекадного индуктивного делителя может осуществляться в общем случае от двух отдельных источников. Намагничивающая и делительная обмотки первой (старшей) декады, т.е. входы грубого и точного каналов деления напряжения, могут быть соединены параллельно-согласно, чем обеспечивается возможность питания делителя от одного источника, Переключатели секций намагничивающей Иделительной обмоток в каждом каскаде могут быть синхроннзированы, что позволяет осуществлять одновременное и соответственное изменение коэффициентов деления в грубом и точном каналах деления напряжения. Кроме того, выходы грубого и точного каналов деления напряжения могут быть соединены параллельно-согласно, что приводит к уменьшению погрешностей делителя от нагрузки и в конечном счете - к повьш1ению точности деления напряжения. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого многодекадного индуктивного делителя напряжения. Многодекадный индуктивный делитель напряжения состоит из ряда трансформаторов 1-1, 1-2,..., 1 -,п,ч выполненных на магнитопроводах.состоящих в каждом каскаде из двух сердечников 2-1, 2-2,..., 2-.п и 3-1, 3-2,,.. 3-п, на одном из коФорых - на сердечнике 2-1, 2-2,..., 2-г - намотана секционированная намагничивающая обмотка 4-1, 4-2,..,, 4-п, а секционированная делительная обмотка 5-1, 5-2,..о, 5-п намотана на оба сердечника ,2-2,.,,, 2-п и 3-1, 3-2,.00 3-п. Секционированные намагничивающие обмотки 4-1, 4-2,... 4-п соединены каскадно с помощью переключателей 6-1, 6-2,00., 6-(п-1) секции,образуя гру5бый канал деления напряжения а се ционированные делительные обмотки 5-1, 5-2,..., 5-псоединены каскад но с помощью переключателей 7-1, 7-2,..., 7-(п-1) секций, образуя точный канал деления напряжения На выходе грубого канала стоит переключатель 8 секций, а на выходе точного канала - переключатель 9 секций. Устройство содержит также выходные потенциальную 1О и общую 11 клеммы в грубом канале деления и выходные потенциальную 12 и общую клеммы в точном канале деления. Устройство работает следующим образом. Входное напряжение грубого кана ла деления подают на намагничивающую обмотку 4-1 первой (старшей) декады, а входное напряжение точного канала деления - на делительн обмотку 5-1 первой (старщей) декады. Коэффициент деления в грубом канале регулируется с помощью переключателей 6-1, 6-2,..., 6-(п-1) и 8 секций, а коэффициент деления в точном канале - с помощью переключателей , 7-2.0., 7-(rt-1) и секций. . Выходное напряжение грубого канала деления снимается с потенциальной 10 и общей 11 выходных клем а выходное напряжение точного канала деления - с потенциальной 12 и общей 13 выходных клемм. 1 Намагничивающая 4-1 и делительная 5-1 обмотки первой (старшей) декады могут быть соединены параллельно-согласно для обеспечения возможности питания делителя от одного источника. Переключатели 6-1, 6-2,..., 6-(п-1) и 8 намагничивающей обмотки и переключатели 7-1, 7-2,..,, 7-(.п-1) и 9 делительной обмотки могут быть в каждом каскаде синхронизированы, т.е. переключатели 6-1, 6-2,.. „, 6-(л-1), 8 и 7-1, 7-2,..., 7-(h-1), 9 переключаются синхронно для осуществления одновременного и соответственного изменения коэффициентов деления в грубом и точном каналах деления напряжения. . Кроме того, выходы грубого и точного каналов деления, напряжения могут быть соединены параллельносогласно, т.е. потенциальная выходная клемма 10 грубого канала присоединена к потенциальной выходной клемме 12 точного канала, а. общая клемма 11 грубого канала - к общей выходной клемме 13 .точного канала Секционирование намагничивающих обмоток декад и их автотрансформа-, торное соединение с помощью переключателей секций позволяет повысить точность деления напряжения и расширить функциональные возможности делителя.