Устройство для определения коэффициента масштабного преобразователя напряжения Советский патент 1989 года по МПК G01R35/02 

Изобретение, относится к электро- и радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения масштабного коэффициента масштабных преобразователей напряжения высокой точности в диапазоне частот при аттестации измерительных трансформаторов напряжения, делителей напряжения .и других высокоточных измерительных средств.,

Цель изобретения - повьшение точности и расширение частотного диапазона при определении коэффициента масштабного преобразователя и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит гнезда для подключения аттестуемого масштабного преобразователя (АМП) 1 напряжения, вспомогательный масштабный преобразователь (ВМП) 2 напряжения, нуль- индикаторы (НИ) 3-5, трансформатор- ньй формирователь 6 опорного напряжения (ТФОН) и формирователи 7-9 компенсирующего напряжершя (ФКН). Входы аттестуемого и вспомогательного масштаЪных преобразователей.1 и 2 соединены, первые их вькоды присоединены к общей шине, к которой присоединен выход первого формирова- теля 7 компенсирующего напряжения, а второй выход аттестуемого масштабного- преобразователя 1 напряжения через нуль.- индйкатор 4 и второй формирователь 8 компенсирующего напряжения соединен с вторым выходом вспомогательного масйтабного преобразователя 2 напряжения, третий выход которого через третий формирователь 9 компенсирующего напряжения и нуль- индикатор 5 соединен с третьим выходом аттестуемого масштабного преобразователя 1 напряжения. Первьй выход выходной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения через нуль-индикатор 3 присоединен к выходам нуль-индикатора 4 и второго формирователя-8 компенси- рующего напряжения так, что экраны нуль-индикаторов 3 и 4 и соединяющих их проводников, равно как и экраны проводников, соединяющих второй выход аттестуемого масштабного преобразователя 1 с нуль-индикатором 4 и нуль-индикатор 3 с первым выходом выходной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения, присоединены к выходу второго формирователя 8 компенсиру- 5 ющего напряжения и к нуль-индикаторам 3 и 4, Второй выход выходной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения присоединен к нуль-индикатору 5 и третьему O формирователю 9 компенсирующего напряжения так, что экран нуль-индикатора 5 и экраны проводников, соединяющих с ним третий выход аттестуе- мого масштабного преобразователя 1, s второй выход выходной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения и третий формирователь 9 компенсирующего напряжения, присоединены к выходу третьего формиро- 0 вателя 9 компенсирующего напряжения, с которым соединены нуль-индикатор 5 и второй выход выходной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения, экран которой 5 соединен с экранами нуль-индикаторов 3 и 5, Второй вход входной обмотки трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения присоединен к входам аттестуемого и вспомога- 0 тельного масштабных преобразователей 1 и 2, а первый вход через первый формирователь 7 компенсирующего напряжения присоединен к общей шине, к которой присоединен и экран этой обмотки.

- Устройство работает следующим обра зом,

Формирователи 7-9 компенсирующего напряжения обеспечивают изменение д векторов напряжения по амплитуде и фазе. Входы НИ4 и НИ5 присоединяют к одной из секций АМГ11 , например к его выходам второму и третьему, а входы ФКН8 и ФКН9 - к аналогичным 5 выходам ВМП2.При помощи ФКН7,ФКН8 и ФКН9 добиваются нулевых показаний НИ 3,НИ 4 и НИ 5,что соответствует равенству выходного напряжения ТФОН6 напряжение на секции АМП 1, находя щейся между вторым и третьим выходами. Затем при неизменном напряжении питания всего устройства и напряжения на ФКН 7 входы НИ 4 и НИ 5 последовательно присоединяют к выходам каждой секции АМП 1, а входы ФКН 8 и ФКН 9 - к аналогичным выходам ВМП 2, При помощи ФКН 8 и ФКН 9 добиваются нулевых показаний НИ 4 и НИ 5, а по показаниям НИ 3 определяют разности

5

0

5

выходных напряжений на секциях АМП I по значениям которых судят о погрешности АМП 1. Емкости на эемлю емкости между элементами и сопротивлениями утечки, которые обычно влияют на точность измерений, в данном случае являются нагрузкой ФКН 8, ФКН 9 и ВМП 2, а АПМ 2 при нулевых показаниях НИ 4 и НИ 5 работает в режиме холостого хода. Измерительная цепь (НИ 5, НИ 4, НИ 3, выходная обмотка ТФОН 6 и проводники, соединяющие их между собой и с выходами АМП) заключена в эквипотенциальные экраны, что исключает токи утечки с измеритель ной цепи и связанную с ними составляющую погрешности, . К наиболее точным методам независимой аттестации масштабных преобразователей, т,е, без использования образцов масштабных преобразователей, относятся методы, основанные на измерений отношения сравниваемых напряжений. Эти методы наиболее приемлемы для аттестации равноделенных масштабных преобразователей. Суть их заключается в том, что номинально равные напряжения каждой секции сравниваются с одним напряжением с аналогичным номинальньм значением. Сравнение двух близких по амплитуде и фазе напряжений при помощи компараторов напряжения позволяет определять погрешности делителей с точностью порядка 0,01-0,001%. Создание компараторов напряжений, характеризующихся более высокой точностью (0,0001-0,00001%), является весьма сложной задачей. Это обусловлено тем, что в самом компараторе должны быть измерительные элементы (усилители, преобразователи и т.д.), характеризующиеся соответствующей точностью.

Указанные отличительные признаки позволяют повысить точность устрой- ства и особенно при его работе в диапазоне частот, гле наиболее сказывается влияние паразитных токов на погрепшость аттестации. Использование изобретения позволяет аттестовать средства измерений напряжений высшей точности в широком диапазоне частот и с необходимой точностью.

Формула изобретен и, я

Устройство для определения коэффициента масштабного преобразователя

напряжения, содержащее три нуль-иникатора в эквипотен1шальных экранах соединенные входами аттестуемый и

вспомогательный масштабные преобразователи напряжения, первые выходы которых присоединены к общей шине, к которой присоединен выход первого формирователя компенсирующего напряжения, а второй выход аттестуемого масштабного преобразователя напряжения через второй нуль-индикатор и второй формирователь компенсирующего напряжения соединен с вторым выходом

вспомогательного масштабного преобразователя напряжения, третий выход которого через третий формирователь компенсирующего напряжения и третий нуль-индикатор соединен с третьим

выходом аттестуемого масштабного

преобразователя напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повьш1ения,точности и расширения частотного диапазона, в него

введен трансформаторный преобразователь опорного напряжения с эквипотенциальными экранами входной и выходной обмоток, перрый выход которой через первый нуль-индикатор подключен к входу второго формирователя компенсирующего напряжения, второй выход выходной обмотки трансформаторного формирователя опорного напряжения подключен к входу третьего

формирователя компенсирующего напряжения, второй вход входной обмотки трансформаторного формирователя опорного напряжения подключен к вхо-. дам аттестуемого и вспомогательного

масштабных преобразователей напряжения, а первый вход подключен к входу первого формирователя компенсирующего напряжения, при этом эквипотенциальный экран, в который заключены

третий нуль-индикатор, выходная обмотка трансформаторного формирователя опорного напряжения и измерительная цепь, соединяющая третий выход аттестуемого масштабного преобразователя на пряжения и вход третьего формирователя компенсирующего напряжения, подключен к входу последнего, эквипотенциальный экран, в который заключены первый и второй нуль-индикаторы и измерительная цепь между вторым выходом аттестуемого масштабного преобразователя напряжения и первым выходом выходной обмотки .трансформаторного формирователя опор5U658536

Horo напряжент{Я, подключен к входу , экран входной обмотки трансформатор- второго формирователя компенсирз го-ного формирователя опорного напряже- цего напряжения, а эквипотенциальныйнця подключен к общей шине.

Изобретение относится к электро- и радиоизмерительной технике. Цель изобретения - упрощение, повышение точности и расширение частотного диапазона. С помощью нуль-индикаторов 3, 4 и 5 сравнивают номинальные выходные напряжения каждой секции аттестуемого масштабного преобразователя с выходным напряжением трансформаторного формирователя 6 опорного напряжения с таким же номинальным значением. С помощью формирователей 7, 8 и 9 компенсирующего напряжения производят подстройку показаний нуль-индикаторов 3, 4 и 5 до нуля. Наличие зквипотенци- : альньгх экранов исключает токи утечки с измерительных цепей и связанную с ними составляющую погрешности.1 ил.