Потенциометр постоянного тока Советский патент 1975 года по МПК G01R17/20 

(54) ПОТЕНЦИОМЕТР ПОСТОЯННОГО ТОКА Устройство содержит сердечник 1 из материала с высокой магнитной проницаемостью со сверхпроводящей входной обмоткой 2, .соединенной сверхпроводящими проводниками через сверхпроводящий переключат ль 3 и резистор 4 с источником опорного напряжения 5. Источник опорного напряжения вьшолнен в виде узла /Ькозе4)сона, облучаемого от ; генератора СВЧ 6 высокой стабиль ности. Сердечник 1 снабжен сверхпроводящей выходной токовой обмоткой 7, соединенной сверхпроводящими проводниками с регулируемым источником постоянного ток 8 через сверхпроводящий переключатель и резистор 9. Потенциальные выводы послед него через регистрирующий прибор 10, на ример нуль-индикатор, присоединены к исаючнику измеряемого напряжения 11. Свер проводящий нуль-индикатор .магнитного потока 12 сердечника 1 выполнен в виде сверхпроводящего квантового магнитного интерферометра и соединен с регулируемым источником постоянного тока 8. Напряжение от узла Джозефсона через сверхпроводящую обмотку 2 подается на сопротивление 4. Это напряжение равно -. tl - физическая константа - ква магнитного потока. -JT, - номер ступени (Вольтамперн характеристики узла Джозефсона (1(1 1, 2 3, 4 ...). Число ступеней получаемых на , одном узле Д$нюзефсона доходит до 5ОО. ) - частота генератора облучающего узел Джозефсона. Следобательно, напряжение на узле Джо зефсона зависит от частоты генератора СВ которая может быть измерена с высокой точностью. Так как узел Джозефсона в центре ступени вольтамперной .характеристики имеет нулевое внутреннее сопротивление л зсе соед шения вьшолнены сверхпроводящимито все напряжение U ., падает на резисторе 4. При этом ток в обмотке 2 равен п - U Г R, Этот ток создает в сердечнике 1 поток Ф . Нуль-индикатор магнитног потока 12, управляя регулируемым источником постоянного тока 8, устанавливает ток 2 в o6MOTke 7 так, чтобы поток Ф, в сердечнике 1, создаваемый током 2 бы равен и противоположен потоку Ф.., а суммарный поток в сердечнике 1 поддержива- ; ется равным О. Тогда OiN StJgN .. TOeW число витков обмотки 2, Nin- число витков обмотки 7. Ток 2 проходя по резистору 9 112 вызывает на нем падение напряже- ния напряжение сравнивается с помощью нуль-индикатора 10 с измеряемым напряжением U Изменением числа витков N (или N о) Добиваются .2 венства напряжений Ui Ra Ni h Ux U2 32iR2 3i|; Н2- 1 Л2 РГ1 221 1 Цх.Лг.Кд Ух.. NI R, a.2, и, N2 т.е. отнощение напряжений равно отнощению чисел витков обмоток 2 и 7, которые выражаются целыми числами. Для того, чтобы исключить погрещность, вносимую неравенством сопротивлений резисторов Я| и R , напряжение измеряют при двух положениях переключателя 3, который производит взаимное замещение резисторов Ли Я. , Это уменьщает iО погрещность, вызванную неточностью подгонки сопротивлений резисторов R и ft . . ....-.... j1ВО второй степени. Для получения отличных от единицы отнощений сопротивлений резисто- i ровЯ-. и RP каждый резистор R.. и R.-, может ,,, - быть составлен из групп по Н равнономинальных резисторов. При включении группы резисторов, составляющих резистор R , параллельно, а группы, составляющей R последовательно, отнощение сопротивления R и R, будет равно R,J при замещении группы резисторов, составляющих резистор R , группой Я производят переключение с последовательного соединения на параллельное, и наоборот. Предмет изобретения Потенциометр постоянного тока, содержащий компаратор постоянного тока в

вид§ сердечника с входной и выходной обмотками, источник опорного напряжения, регулируемый источник постоянного тока, регистрирующий прибор, резисторы, нуль индикатор магнитного потока, о т л и . чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения постоянного тока, особенно при темпера- . турах жидкого и. исключеТния из цепи источника опорного напряжения элементов, вносящих дополнительные погрешности в результаты измерения, он снабжен сверхпроводящим переключателем, а источник опорного напряжения выполнен в виде узла Джозефсона, помещенного в создаваемое

высокостабильным генератором СВЧ элект. ромагнитное поле; обмотки компаратора постоянного тока выполнены сверхпроводящими, а нуль-индикатор MariyjTHOro потока выполнен в виде сверххфоводящего квантового магнитного интерферометра, при этом входная обмотра компаратора через сверхпроводящий переключатель и резистор соединена сверхпроводящими проводниками с

регулируемым источником постоянного тока, потенциальные выходы которого соединены через регистрирующий прибор с источником измеряемого напряжения, а нуль-индикатор магнитного потока соединен с регулируемым источником постоянного тока.