Делитель напряжения Советский патент 1987 года по МПК G01R15/04 

1,28

рано равным 21, причем сопротивление нечетных резисторов в 8 pan меньше сопротивления четных и в 90 раз меньше сопротивления внедекадного резистора 1. Декадные резисторы имеют выводы 24.1 - 33.1,..., 24.п - 33.п и 34.1 - 43.1,..., 34.п - 43.п. В состав делителя также входят сдвоенные переключатели 44.1 - 44,п с первыми выходными контактами 45.1 - 45.п и вторыми-выходными контактами 46.1 - 46.п. Делитель имеет входные выводы 47,48 и выходные выводы 49, 50. Ко1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования, например, в лабораторных потенциометрах и источниках калиброванных напряжений.

Целью изобретения является повышение точности и расширение динамического диапазона коэффициента деления.

На чертеже представлена принципи- альная электрическая схема предлагаемого устройства.

Делитель напряжения содержит внедекадный резистор 1 и декады 2.1 - 2.П, состоящие из последовательно включенных резисторов 3.1 - 23.1,..., З.п - 23.п и имеющие вьшо ды 24.1 - 33.1,...24.п - ЗЗ.п и 34.1 - 43.1 - 34.п - 43.п (два ряда по девять выводов в каждой декаде) В состав делителя входят также сдвоенные переключатели 44.1 - 44.п с первыми выходными контактами 45.1- 45.п.и вторыми выходными контактами 46.1-46.п. Кроме того, делитель имеет соответственно входные и выходны выводы 47, 48 и 49, 50.

Крайние вьшоды старшей декады 2. соединены с входными выводами 47, 48 делителя, у которого входной 47 и выходной 49 выводы подключены к шине нулевого потенциала в каждой декаде 2,1. Количество резисторов 3.1 - 23.1 выбрано равным 21, .при- чем печатные резисторы выполнены с сопротивлением R, а четные резисторы - с сопротивлением 8R. Сопро

60

зффициент деления зависит от отношений сопротивлений резисторов, которые не изменяются при одинаковом для всех резисторов коэффициенте термочувствительности. Этот факт обуславливает независимость его от температуры. Устройство имеет всего три номинала образцовых резисторов иследовательно, может обеспечить более высокую точность и широкий динамический диапазон коэффициента деления. I ил.

тивление внедекадного резистора 1 составляет 90R. Выводы 24.1 - 33.1 каждой декады 2.1 после каждого нечетного резистора, начиная с 5.1, соединены с контактным полем первого выходного контакта 45.1 сдвоенного переключателя 44.1, а выводы 34.1- 43.1 до каждого нечетного резистора, исключая 23.1, - с контактным полем его второго выходного контакта 46.1, Выходные контакты 45.1 и 46.1 каждого сдвоенного переключателя 44.1, кроме 44.п, соединены с крайними выводами последующей младшей декады 2. (1+1). Бнедекадный резистор 1 вклю-г чен между выходными контактами 45.п, 46.п последнего сдвоенного переключателя 44.п. Напряжение на контактах 45.п и 46.п отличается на величину единицы младшего разряда делителя и, в принципе, любой из этих контактов может быть соединен с рабочим внешним выходом делителя. В данном случае на схеме отображена связь контакта 46.п с выходным выводом 50 делителя .

Входное сопротивление последней декады 2,п при бесконечно большом сопротивлении внешней нагрузки делителя независимо от положения переключателя 44.п равно

9 8R + 9R +

10R 90R TOR+90R

90R,

Аналогично входное сопротивление Kg jлюбой декады 2.1 и, следовательно, входное сопротивление делителя

R . 90R const.

DA 1

.Делитель напряжения работает следующим образом.

Допустим, что сдвоенные переключа тели 44,1-44.п в декадах 2.1-2.П занимают произвольные положения, Поскольку входное сопротивление каждой декады равно 90R, то, будучи подключенным через контакты соответствующего переключателя параллельно цепочке из трех последовательно соединенных резисторов предыдущей декады с общим сопротивлением 10R, оно обеспечивает результирующее сопротивление между контактами переключателей, равное

TOR+90R

9R.

Оставшиеся 18 резисторов в цепи декады имеют суммарное сопротивление Rj SIR,. Следовательно, на выход

„ R1

каждой декады поступает --

R, + 2

часть, т,е. одна десятая часть, поданного на его вход напряжения.

При подаче на вход устройства напряжения У„ на выходе делителя

с7Д

устанавливается напряжение V. соответствующее выражению

еых V,, (10 V,+ ,,.., + 10;.+

- h

+,.,., + 10 д:.),

где I; - положение декадного переключателя (i я: 679).

При этом коэффициент /;еления опре-40 деляется как К JT 10 л, i а напряжение Vgj,iy изменяет ся в диапазоне от О до Vgj( (1-10 ) , Если с выходным выводом 50 делителя соединен контакт 45,п переключателя 44.п, то 45

v, (, +id к,+...., -ь 10 ),

+ IO-X-+

10-,

причем Vgj,, изменяется в диапазоне от Ю V,. до V

ex

ex

Значение сопротивления резисторов R устан Вливаетс я из учета совокупности факторов, таких как значение вариации переходного сопротивления контактов переключателя, сопротивления изоляции числа декад, заданной точности делителя, техно5

fO

15

0

5

30

35

40 45

0

5

логических особенностей изготовления различных номиналов резисторов.

Вариации переходного сопротивления контактов переключателей 44,1-44.п зависят от типа переключателей. Например, эта величина для контактов типа щетка - ламель может составлять 0,0001-0,0002 Ом, у магнитоуправляе- мых контактов 0,OJ-0,02 Ом и т.д. Величина самого сопротивления контактов при этом может быть того же порядка или на порядок больше. Целесообразно принять сопротивление R резисторов в декадах такой величины, чтобы сопротивление контактов и их вариации составляли часть входного сопротивления декады, меньшую допустимой погрешности декады, например, в три раза.

При использовании механических контактов их переходные сопротивления практически не влияют на погрешность делителя, следовательно повышается его точность, обеспечивается возможность увеличения числа декад и динамического диапазона коэффициента деления. Вместо механических контактов типа щетка - ламель, штепсельных и магнитоуправляемых контактов возможно применение электронных ключей с переходным сопротивлением до нескольких сотен Ом,

Если делитель используется с ис- точником стабилизированного напряжения, то требование к постоянству входного сопротивления снижается, В этом случае при изготовлении всех резисторов из материала с одинаковым коэффициентом температурной чувствительности по сопротивлению коэффициент деления не зависит от температуры. Это обусловлено тем, что он зависит не от абсолютных сопротивлений резисторов, а от их отношений, которые не изменяются при одинаковом для всех резисторов коэффициенте термочувствительности. Действительно,, коэффициент деления каждой декады

как указьшалось, равен К -

9R . }

ВТЙТЭГ - -75 н зависит от R.

Это же свойство сохраняется и при использовании источника тока, но при изменении сопротивлений делителя изменяется ypOBSHJt напряжения на, входе старшей декады. Данное обстоятельство позволяет изготавливать

резисторы из любого термочувствительного и менее дорогого материала, чем, например, манганин. Оно дает возможность применять делитель в режиме энергоперегрузки, например при подаче на вход высоких напряжений, что расширяет область его использования.

Таким образом, предлагаемый делитель напряжения проще и технологичнее известных декадных делителей напряжения , Его коэффициент деления не зависит от температуры. Устройство имеет всего три номинала образцовых резисторов и, следовательно, может обеспечить более высокую точность и широкий динамический диапазон коэффициента деления.

Форму л а изобретения

Делитель напряжения, содержащий декады из последовательно включенных резисторов, крайние вьшоды старшей из которых соединены с входными вьшодами делителя, подключенного первыми входным и выходным вьшодами к шине нулевого потенциала, сдвоенны

Редактор Н,Гунько Заказ 7768/21

Составитель Л,Морозов Техред Н.Глущенко

Корректор С

Тираж 752 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул,Проектная,4

,

2881606

переключатели,- отличающий

5

0

5

с я тем, что, с целью .повышения точности и расширения динамического диапазона коэффициента деления, в него введен дополнительный внедекадный резистор, а в каждой декаде количество резисторов выбрано равным 21, причем нечетные резисторы выполнены с сопротивлением, в 8 раз меньшим сопротивления четных резисторов и в 90 раз меньшим сопротивления дополнительного внедекадного резистора, вьшоды декад после каждого нечетного резистора, начиная с третьего, соединены с контактным полем первого выходного контакта соответствующего сдвоенного переключателя, а вьгооды декад до каждого нечетного резистора, исключая последний, - с контактным полем его второго выходного контакта, выходные контакты каждого сдвоенного переключателя, кроме последнегоч соединены с крайними вьшодами последующей младшей декады дополнительный внедекадный резистор включен между выходными контактами последнего сдвоенного переключателя, один из которых соединен с вторым выходным вьшо- дом делителя, . :

Корректор С,Шекмар

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в лабораторных потенциометрах и источниках калиброванных напряжений. Целью изобретения является повьпиение точности и расширение динамического диапазона коэффициента деления. Для достижения поставленной цели в устройство введен дополнительный внедекадный резистор 1. В каждой декаде 2.1-2,п количество резисторов 3.1.-23.1З.П-23.П. выб ч„ 4--L & п С о 2At А .f i ISA J г7.7 i Z8.1 i zg,i ,J«.f S6.1 ni 38.1 39.1 ffO.I ..A г. 50