Делитель напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R27/00 G01R15/04 

7

4

to

00

eftLif.l

N)

Изобрет)те относите к электроизмерительной технике, преимуществено к технике высоких напряженки, может быть использопано для прецизкон .ных измерений и является усовершенствованием делителя напряжения по основному авт. св. № 1104441.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлен вариант реализации делителя напряжения; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема делителя напряжения на фиг о 3 - электрические схемы для оценки влияния сопротивления утечки изоляционного слоя на коэффициент передачи делителя напряжения.

Делитель напряжения (фиг,-1) содержит входной электрод 1. контактный фланец 2, входной резистор 3, выходной резистор 4, изоляционный слой 5, вспомогательный резистор 65 контактное кольцо 7, наружный изоляционный слой 8, выходной электрод 9 и общий электрод 10« Входной электрод 1 связан с контактным фланцем 2, одним из выводов входного резистора 3 и одним из вьшодов вспомогатапь ного резистора 6, второй вьшод кото- рого соединен с контактным кольцом 7, к нему же подсоединен электрод 10 и один из выводов выходного резистора 4, другой вывод выходного резисто ра 4 связан с вторым вьшодом входно- го резистора 3 и с вькодным электродом 9.

Вся поверхность делителя между входным и общим электродами защищена изолирующим покрытием 5, а вспомога- тельньй резистор 6 конструктивно расположен между изоляционным слоем 5 и наружным изоляционным слоем 8.i

На фиг 2 изображены входные выводы делителя напряжения, входной резистор 3 (Rp) и выходной резистор 4 () объемное распределенное сопротивление изолирующего слоя 5 (Ry) вспомогательный резистор 6 (R сопротивление Rj наружного изоля цион- ного слоя 8, измерительный прибор 11

На фиг о За приведена упрощенная эквивалентная электрическая схема, поясняющая расчетные соотношения, на фиг. 36 изображен элементарный отре- зок линии, образованный одньм резистором делителя и распределенным объемным сопротивлением изоляционного слоя.

Дeлliтeль работает следуюнгим образом.

Электрический ток, протекающий через резисторы 3 (RO) и 4 (г) (фиг.2) при подаче напряжения на вход делителя, создает падение напряжения на выходном резисторе 4 (г), которое воздействует на измерительный прибор 11. При отсутствии вспомогательного резистора 6 (Rg) кроме поверхностных токов утечки, определяемых сопротивлением Rg слоя 8, протекали бы и токи утечки объемного сопротивле- : . ния 5 (RV) изоляционного слоя. Вспомогательный резистор 6 (Rg) создает эквивалентное электрическое поле в сечениях, перпендикулярных оси делителя j практически устраняя объемные токи утечки изоляционного слоя.

Оценим погрещность, вносимую делителем напряжения за счет влияния объемного сопротивления 5 (R,) при отсутствии вспомогательного резистора 6 (Rj).

На основе законов Кирхгофа, ис- папьзуя обозначения электрических величин, приведенных на фиг. 36, можно составить следующие уравнения:

яш„

«„(х).

(1)

(2)

величина сопротивления

входного резистора, приходящаяся на единицу длины;

объемная проводимость

изоляционного слоя, приходящаяся на единицу длины.

образований уравнения жно записать в следующей

RGU(x) /U(x);(3)

RGI(x) Л(х),

dx2

(4)

где 2 коэффициент передачи на единицу длины.

Решение линейных дифференциалъньк уравнений (3) и (4) второго порядка имеет вид.

и(х) Л.

1

и(х) 1 (Л,

А,е

где А,, Aj - коэффи1р1енты, определяемые граничными условиями;

R. J- - характеристическое сопротивление.

Учитывая граничные условия, окончательно можно записать уравнения Б следующей форме:

и(х) U(o)chj.x + (о) (7)

Кх) I(o), (8) х

где и (о) - напряжение, действуклцее

на резисторе R „ ; 1(о) - ток, протекаю1чий по резистору 4 (г) .

f ff2933

(5)При наличии вспомогательного резистора 6 (Rg) практически устраняют- ),(6)ся токи утечки ияоля1щонного слоя,

g расположенного между входным резистором 3 (R( и вспомогательным резистором 6 (RB), за счет эквипотенциаль- ности электрического поля в сечениях, перпендикулярных оси делителя.

10 Формула изобретения

Делитель напряжения по авт.св. № 1104441, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены контактный

15 фланец, наружный изоляционньй слой и вспомогательный резистор, один из выводов которого при помощи контактного фланца соединен с входом делк- теля напряжения, другой вьгоод соеди20 ней с общим электродом делителя напряжения, а конструктгтвно вспомогательный резистор размещен между изоляционным слоем, охватывающим делитель напряжения,и наружным изоляцион25 ным слоем.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, к технике высоких напряжений, может быть использовано для прецизионных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения о Делитель напряжения содержит входной электрод 1, контактный фланец 2, входной резистор 3, выходной резистор 4, изоля10 онньп 1 слой 5, вспомогательный резистор 6, контактное кольцо 7, наружный изоляционный слой 8, выходной электрод 9, обпу-гй электрод 10, Введение контактного фланца 2, наружного изоляционного слоя 8 и вспомогательного резистора 6, который размещен между изоляционным слоем, охватьшающим делитель напряжения, и наружным слоем, позволяет повысить точность измерения. 3 ил.

фиг 2

Вход

фиг.З

НИП