Калибратор напряжения постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G01R35/00 

20 16

(/)

Изобретение относится к измерительной технике, может быть применено в калибраторах постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности калибратора. Для этого в калибратор введен источник 1 опорного напряжения, индуктивный делитель 2 напряжения (ИДН), импульсный преобразователь 5 напряжения (ИПН), генератор 6 импульсов и формирователь 39 импульсов второго ИПН 45, вход которого подключен к выходам сладших декад. За счет этого исключается погрешность обусловленная тем, что при последовательном соединении декадных обмоток ИДН 2 обмотки старших декад находятся под изменяющимся в зависимости от положения переключателей младших декад потенциалом. 2 ил.

ибГ

о j)7 д4У j,5/ o52

5

56 3S

I

Oi

сд

С35 СП

к

Изобретение относится к электроизмерительной техкиквд может быть применено в многодекадных калибраторах напряжения постоянного тока, использующих операционные индуктивные делители напряженияj и является усовершенствованием известного калибратора напряжения по авт ев № 1273859.

Цепью изобретения является повышение точности устройства за счет исклкучения погрешности набора.

На фиг, 1 показана схема калибратора напряжения; на фиг, 2 - схема формирования напряжения Ug на выходе калибратора отрицательное напряжение U , положительное напряжение ..

Калибратор содержит источник 1 опорного напряжения 5 индз ктивный делитель 2 напряжения (ИДИ),, с первым 3 и вторым 4 выходами5 первый импульсный преобразователь 5 нащ:1яже- ния .(или) J, генератор 6 импульсов (ГИ)5 фиксатор 7 уровня ИПН 5, к которому относятся; запоминаюпщй конденсатор 8j ключ 9s первый 10 и : второй 11 аналоговые входы фиксато- |ра 7 уровня причем первый вход является входом ИПН 5э вход 12 управ™ Ленин ключом 9 фиксатора 7 уровня, первый выход 13 фиксатора 7: комму- 1татор.14 ИПН 5s к которому относят- |ся: полупроводниковые ключи 15 и 16j первый 17 и второй 18 аналоговые входы, входы 19 и 20 управления ключами 15 и 16 коммутатора 14,. первый выход 21; усилитель 22 ШШ 5 к кото I рому относятся; первый вход 23 уси- 22,, первый разделительный конденсатор 24, усилитель 25 переменного тока, демодулятор 26 с фильтром вход 27 управления демодуляторов 265 усилитель 28 постоянного тока второй вход 29 усилителя 22, второй разд(длительный конденсатор 30, второй вход 31 усилителя 28, выход 32 усилителя .22, первый и второй выходь 33 и 34 калибратора, обпшо шину 35 устройства, первый 36, второй 37 и третий 38 выходы генератора 6j формирователь 39 импульсов, к которому относятся первый вход 40 (пераменно го напряжения), второй вход 41 (постоянного напряжения)5 вьжод 42 управления ключом 9 ИПН 5 5 ДОПОЛНИ тельные третий 43 и четвертый 44 выходы, ИДИ 2, относящиеся к ,шйм

декадам, второй импульсный преобра- зователь 45 напряженияj аналогичный ИПН 5, первый 46 и второй 47 аналоговые входы ИПН 45, функционально соответственные входам 10, 11 ИПН 5, первый 48, второй 49 и третий 50 входы управления ключами ИПН 45, функционально соответственные входам 12,

19j 20 ИПН 5, вход 51 параллельного канала усилителя ИПН 45, функщюналь- но аналогичный входу 29 ИПН Ъ вход 52 управления демодуляции ИПН .45, соответствующий входу -зшравления 27

ИПН 5| выход 53 ИПН 45, аналогичный выходу 32 ИПН 5, первый 54 и второй

55выкоды ИПН 45, второй аналоговый вход 56 коммутатора ИПН 45 (аналогично входу 18 ИПН 5),

Выход ИОН 1 соединен с ВДН 2,

выходы 3 и 4 которого соединены, соответственно с входом 10 и выходом 33 ИПН 5, к которому также присоединены входы 11j 29, 41, вход 12 управления подтетючен к выходу 42 фор- 1чирователя 39 импульсов, вход 18 коммутатора ИПН 5 присоединен к выходу 54 ИПН 45, к которому одновременно присоединен в ыход 43 ИДН 2,

входы 47, 51J ИПН 45, к входу 46 .которого подключен выход 44 ИДН 2. Вход 40 формирователя присоединен к входу 37 ГИ 6э к др угим выходам которого присоединены одинаково оцифрованные входы 20., 19, 27, 48, 49, 50, 52 управления. К общей шине .35 .устройства присбединены выходы 34, 55 и вход 56

Представленная на фиг..1 схема соответствует одному, из вариантов вьтолнения устройства

Сущность изобретения не изменится, если третий выход 43 ИДН 2 будет присоединен к второму выходу 55 ИПН 45. а также в том случае, если поменять

местами присоединение выходов 47 и

56„

Устройство работает след ующим образом,

С.выходов 3, 4 и 43, 44 ИДН переменное напряжение старшей (первой) декады и напряжение мпадпих (остальных) декад постзтаает соответственно на ИПН 5 и 45„

Преобразование переменного напряжения мпадших декад в постоянное напряжение ИПН 45 производится аналогично описанному в авт. ев № 1273859, однако поскольку напряжение младших декад существенно меньше управляю

5161

щего ключами напряжения (соответственно, 1 В и 20 В), необходимость Коррекции напряжения, управляющего ключом схемы фиксатора уровня в ИПН 45, отсутствует и вход 48 управления присоединен к выходу 36 ГИ непо средственнОр

На схеме поясняющей работу ИПН 5 (фиг. 2), обозначены конденсаторы 8 и 24, усилитель 25, а также принадлежащие им входы и выходы.

В отличие от известного калибратора к.входу 18 приложено постоянное напряжение , являющееся выходным напряжением ИПН 45, равное размаху меандра младших декад, т.е.

46 VMC+T 4V44H) В период а конденсатор 8 ИПН 5 запоминает напряжение

в 3-4{-)J а конденсатор 24 ИПН 5 заряжается через замкнутый ключ 16 до напряжения

полупериод б происходит считывание усилителем 25 ИПН 5 разности напряжения

V4(+)-Ug4u2 U3.4( - U24- изз из.4(-)

В системе с отрицательной обратной связью (ООС) эта разность после окончания переходного процесса стремится к нулю, т„е„

изз и,.4(ч+ УЗ-4И- - Uie илй

J3 -4(ff з-4()- (, U43-44(r)- т.е. выходное постоянное напряжение калибратора устанавливается равным сумме размахов меандра напряжения на выходах 3- 4 и 43, 44 ИДН 2,

6506Таким образом, выходное напряжение калибратора определяется всеми обмотками Щ1.Н 2, как сумма создаваемых ими напряжений.

Поскольку основным источником об- разования погрешности набора является влияние второй декады на первую, расщепление многодекадной обмотки на Q две части достаточно для исключения погрешности набора, и в том случае, если калибратор содержит более двух декад о

5Формула изобретения

Калибратор напряжения постоянного тока по авт. св. № 1273859, отличающийся тем, что, с це20 лью повьш1ения точности, в него введен второй импульсньм преобразователь напряжения, а индуктивный делитель напряжения выполнен с третьим и чет- верть-м выходами младших декад, один

25 из которых подключен к входу второго импульсного гфеобразователя напряжения, а другой - к одному из его выходов, причем первый выход второго импульсного преобразователя- к вто30 рым входам его коммутатора, фиксатора уровня и усилителя, а также к второму входу коммутатора первого импульсного преобразователя напряжения, вход управления ключом фиксатора- уровня второго импульсного преобразователя напряжения подключен к первому выходу генератора импульсов, первьй управ- ляюшцй вход коммутатора и вход управления демодулятором второго им-.

дп пульсного преобразователя напряжения подключены к второму выходу генератора импульсов, а его третий выход - к второму управляющему входу коммутатора второго импульсного преобраjc зоватепя напряжения, второй вход коммутатора которого подключен к общей шине.

35

S(-)

r- 9-oHf-

; r)O4

%йл

Щ35

p«

/5 «.

/5 J5

rx