Делитель напряжения Советский патент 1986 года по МПК G01R35/00 

ких ио сопротивлению резисторов.Для первых двух плеч п 3, а р,ля двух вторых п 10. Первые плечи ДН образованы переменными резисторами 1-6. Вторые плечи образованы резисторами 7-26. Позициями 27, 28 обозначены входные зажимы, а 29 и 30-выходные. Вновь введенный блок 57 выбора коэффициентов деления содержит кнопки 58-1,..., 58-4 переключателя 58, реле 59-66 и источник питания 67. Предложенный ДН обладает.повышенной метрологической надежностью, что сокращает расходы на ремонт и техническое обслуживание. 1 з.п. ф-ль, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения. Может быть использовано при изготовлении устройств предназначенных для проверки и (градуировки) калибровки электроизмерительных приборов постоянного тока, например, при создании многопредельных калибраторов напряжения и цифровых вольтметров, а также для расширения пределов измерения компенсаторов постоянного тока. Цель изобретения повышение точности делителя напряжения (ДН), достигается путем исключения основной и методической погрешностей. ДН содержит два сдвоенных (/) высоковольтных плеча из п-равновели1C О5 | to

Изобретение относится к приборостроению и молсет быть использовано при изготовлении устройств, предназначенных для проверки и градуировки (калибровки) электроизмерителы1ых приборов постоянного тока, например, при создании многопредельных калибраторов напряжения и цифрог ых вольтметров, а, также для расширения пределов измерешгя компенсаторов постоянного тока. . .

Цель изобретения - повьпиениё точности .делителя напряжения за счет исктгочения основной и методической погрешностей делителя.

Иа чертеже изображена принципиальная схема Делите.пя напряжения (ДН . Делитель напряжепия (ДН) содержит два сдвоенных (симметричных друг Другу) высоковольтных плеча, образованных последовательным соединением Hi равновеликих по сопротивлению резисторов: для первых двух плеч /1-3, а для двух вторых плеч н 10. Первые плечи ДИ образованы переменными резисторами 1 - 3 и 4 - 6, при этом в каждом плече резисторы в исходном положении соединены между собой последовательно. Вторые плечи ДН образованы также последовательньм соединением переменных резисторов 7 -. 16 и. 17 - 26. Позициями 27 и 28 обозначены входные зажимы, а позициями 29 и 30 - выходные зажимы. Общая точка резисторов 1 и 2 подключена к зажиму 31, резисторов 2 и 3 к зажиму 32, резисторов 3 и 7 - к зажиму 33, резисторов 7 и 8 - к зажиму 34, резисторов 8 и 9 - к зажиму

35,резисторов 9 и 10 - к зажиму

36,резисторов 10 и 11 - к зажиму

37,резисторов 11 и 12 - к зажиму 38 резисторов 12 и 13 - к заж1-1му 39,рёзисторов 13 и 14 - к зажиму 40, резисторов 14 и 15 - к зажиму 41, резисторов 15 и 16 - к зажиму 42. Второй вывод резистора 16 подключен к зажиму 43. Общая точка резисторов 4 и 5 подключены к зажиму 44, резисторов 5 и 6 - к зажиму 45,резисторов 6 и 17 - к зажиму 46,резисторов 17 и 18 - к зажиму 47, резисторов 18 и 19 - к зажиму 1(8, резисторов 19 и 20 - к зажиму 49, резисторов 20 и 21 - к зажиму 50, резисторов 21 и

22- к зажиму 51, резисторов 22 и

23- к зажиму 52, резисторов 23 и

24- к зажиму 53, резисторов 24 и

25- к зажиму 54, резистооов 25 и

26- к зажиму 55. Второй вывод резистора 26 подключен к зажиму 56.

Блок 57 выбора коэффициентов деления содержит кнопки 58-1 - 58-4 переключателя 58, реле 59 - 66 с соответствующими контактами, источник 67 питания. Соединение первого высоковольтного плеча (резисторы 1 - 3) с соответствующим ему симметричным плечом (резисторы 4-6) осуществляется с помощью контактов 59-3 и 60-3 соответственно реле 59 и 60, которые срабатывают при нажатии кнопки 58-1 К, 1 :10 и кнопки 58-2 Kg 1:10 соответственно переключателя 58, входящего в состав блока 57 выбора коэффициентов К деления,

Соединение второго высоковольтного плеча (резисторы 8 - 16) с соответствующим ему симметричным пле40 чом (резисторы 17 - 26) осуществляется с помощью контактов 62-5 и 655 соответственно реле 62 и 63, которые срабатывают при нажатии кнопки 58-3 K, 1:101 и кнопки 58-4 К 1:101 переключателя 58. Все резисторы ДН выполнены пере менными, т.е. подстраиваемыми, при этом в первом сдвоенном плече ДН число резисторов равно 3 (п , - 3), а их номинальное значение составля ет 3 кОм. Все п 3 резисторов в первом сдвоенном высоковольтном плече поочередно соединяются между собой параллельно, образуя при этом попе ременно низковольтное плечо. Так, при нажатии кнопки 58-1 К, 1: 1 резисторы 1 - 3 с помощью контактов 59-1 и 59-2 реле 59 соединяются па раллельно между собой, образуя при этом первое низковольтное плечо ДН с эквивалентным .сопротивлением R, Ri2 3 R,R,+ R,R -H , 1 кОм,( которое с помощью контактов 59-4 и 59-5 реле 59 подсоединяется к выход ным зажимам 29 и 30 ДН соответствен но. При нажатии кнопки 58-2 К 1: 10 переключателя 58 резисторы 4-6 соединяются параллельно между собой с помощью контактов 60-1 и 60-2, образуя при этом второе низко вольтное плечо ДН с эквивалентным сопротивлением „ R, R. R. R.RB - л 1 кОм,(2 которое с помощью контактов 60-4 и 60-5 соединяется с выходными зажима ми 29 и 30 ДН соответственно. Во втором сдвоенном высоковольтном плече число п, равновеликих резисторов равно 10 (п 10) с номинальными значениями 10 кОм, т.е. R, + R.; + R + R 8 9 . . . 10 кОм Структура симметричного ему плеча аналогична, т1е. RS + Re н- R,, R,8 R,9 . .. Rjg 10 кОи Перечисленные резисторы второго плеча при нажатии кнопок 58-3 Кз 1:101 и 58-4 К 1:101 также поочередно соединяются между собой параллельно с помощью контактов 61-1 - 61-4 и 62-4 и контактов 64-1 - 64-5 и 65-1 - 65-5 соответственно, образуя поочередно при этом низковольтные плечи R и R соответственно с эквивалентным сопротивлением 1 кОм. Низковольтное плечо второго сдвоенного плеча ДН соединяется с высоковольтным при нажатии кнопок 58-3 Kj 1:101 и 38-4 К 1:101 с помощью контактов 62-5 и 65-5 реле 62 и 65 соответственно и с выходными зажимами 29 и 30 - с помощью контактов 63-1 и 63-2 и 66-1 и 66-2 соответственно. Все резисторы ДН соединены с контрольными зажимами 31 56, которые позволяют осуществлять взаимное сравнение резисторов между собой и их подстройку до требуемых номинсшьньк значений. Делитель напряжения (ДН)работает следующим образом. На входные зажимы 27 и 28 ДН подают измеряемое или вспомогательное напряжение, например, U,,, 10 В. Включают кнопку 58-1 К 1:10 (кнопки 58-1 - 58-4 переключателя 58 зависимые, т.е. при включении любой одной из них все другие автоматически выключаются) переключателя 58 выбора коэффициентов. Подключают на выходные зажимы 29 и 30 ДН вход и прибора-компаратора, например компаратора напряжений РЗООЗ (или потенциометра Р363/1), выставляют на-нем показание 1В методом девяток, т.е. устанавливают декады X 2 следующие положения: X 0,999999(10)В и регулировкой входного напряжения U добиваются равновесия нуль-индикатора РЗООЗ. После этого, поочередно подключая на зажимы 28-44, 44-45 и 45-46 вход и компаратора, регулировкой резисторов 4-6 соответственно добиваются одинакового падения напряжения на них,например ЗВ. Для этого на первом ряде декад компаратора РЗООЗ выставляют показание Х 2,99999(10)В, которое и уравновещивают регулировкой указанных резисторов. Затем при неизменном показании декад X, 0,999999(10)В и X/ 2,9999(10)В включают кнопку 58-2 К 1:10 переключателя 58 выбора коэффициентов деления. Контролируя при этом неизменностьвходного напряжения U и при необходг-шости поддерживая его постоянным по показа5Him X, 0,999999(10)В компаратора РЗООЗ, поочередно к его входу и, подключают клеммы 27-31; 31-32; 32-33 и регулировкой соответственно резисторов 1-3 добиваются прежнего показания Х 2,99999(10)В. После этого дважды измеряют выход ное напряжение U, , и U, г, при включенных кнопках 58-1 К 1:10 и 58-2 К,, 1:10 соответственно. Для этого уравновешивание компаратора производят изменением декад Xj При этом м К, и,,; и,,, К,и (3 Затем, не OTKjrouaH вход U,, компаратора РЗООЗ от выхода ДН (клемм 29-30), при прежнем показании декад X 0,999999(10)В включают кнопку 58-3 К. 1:101 переключателя 58 и подают на вход ДН (клеммы 2728) входное напряжение U., 101 В, которое регулируют таким образом, чтобы показание Х, компаратора РЗООЗ оставалось неизменным, т.е. 1В. Поочередно подключают 1зход U компаратора РЗООЗ на клеммы 28-47; 47-48; 48-49...55-56 и регулировкой соответствующих резисторов 17-26 добиваются равновесия показания X 9,99999(10)В. .-. llv 41 Не изменяя показаний Х Х,j компаратора РЗООЗ, пepeкJшчaют его вход и, на клеммы 27-34,вклю чают кнопку 58-4, К 1:101 переключателя 58 и при необходимости регулировкой и добиваются прежнего показания Х О,999999(10)В. После этого изменением .сопротивления резистора 7 уравновешивают показание X У 9,99999(10)3 компаратора РЗООЗ. Подключая поочередно вход U на зажимы 34-35; 35-36...42-43 аналоги ным образо1 1, т.е. регулировкой резисторов 8-16 добиваются прежнего показания X/ 9,99999(10)В. После этого дважды измеряют выход ное напряжение ДН, т.е. при включен ной кнопке 58-3 и 58-4 переключателя 58. При этом и2., Кзи,; и,,., -- . . ( Описанные операции по регулировк резисторов выполняют периодически, например один раз в смену (неделю i-ш 206 есяц) в зависимости от требуемой точности измерений. После этого на вход ДН подают дабое значение измеряемого напряжения и (1-101)В и производят два измерения на выходе ДН, т.е. выполнят операции для получения соотношеий (3) и (4). Результаты измерений U определяют по формулам кия напряжения на выходе ДН при включенных кнопках 58-1, 58-2, 58-3 и 58-4 соответственно;К,К,1 к,к,1 и. - измеряемые напря } жения. Предлагаемый делитель напряжения (по сравнению с аналогами и прототипом) обладает повышенной точностью IB нем в 5-10 раз упрощается процесс доверки, так как при этом совершенно тсутствуют какие-либо расчеты погрешностей .Кроме того в делителе напряжения исключена возможность выхода погрешностей за допускаемый интервал, следовательно он обладает повышенной метрологической надежностью, что сокращает расходы на ремонт и техническое обслуживание в 2-3 раза.. Формула изобретения 1. Делитель напряжения, содержащий два высоковольтных плеча, каждое из которых образовано последовательным соединением трех равновеликих по сопротивлению резисторов, один из которых переменный, входные зажимы, первьп из которых соединён с первым выводом первого резистора первого высоковольтного плеча, а второй - с первым выводом первого резистора второго высоковольтного плеча, выходные зажимы и коммутационный Ьлок, о тличающийся тем, что, с

7

целью повышения точности, он содержит два низковольтных плеча, образованных десятью последовательно соединенными равновеликими резисторами и блок выбора коэффициентов деления причем вторые выводы всех резисторов подключены-через контрольные зажимы к соответствующим контактам коммутационного блока, первый выходной зажим подключен через соответствующие контакты коммутационного блока ко второму входному зажиму, через другой соответствующий контакт коммутацио.нного блока к контрольному зажиму, подключенному ко второму выводу второго резистора второго низковольтного плеча, через другие соответствующие контакты коммутационного блока - ко второму выходному зажиму и вторым выводам третьих резисторов первого и второго высоковольтных плеч, через другие группы соответствующих контактов коммутационного блока - к первым выводам последних резисторов низковольтных плеч второй выходной зажим подключен че-п рез соответствующие контакты комму1208

тационного блока к первому входному зажиму и к контрольному гнезду, подключенному ко второму выводу второго резистора первого низковольтного плеча, через другие соответствующие контакты коммутационного блока - ко вторым, выводам последних резисторов низковольтных плеч, при этом все резисторы высоковольтньЕх: плеч выполнены .переменными, а сопротивления резисторов высоковольтного и -низковольтного плеч относятся как 3:10.

2. Делитель по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что блок выбора коэффициентов деления содержит источник питания, кнопочньй переключатель, число положений которого равно двум и набор реле, при этом один из полюсов источника и один из выводов обмотки каждого из реле соединены с общей шиной, второй полюс источника соединен с первыми парами подвижных контактов всех кнопок переключателя, на вторые пары неподвижных контактов которых подключены вторые выводы обмоток соответствующих реле.