Делитель напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R17/20 G06G7/16 

I

Изс ретение относится к измерительной технике, а именно к активным индуктивным (трансформаторным) делителям напряжения.

Одно из известных устройств содержи индуктивный делитель, представляющий собой трансформатор, вторичная обмотка которого, выполненная в виде двух обмоток, и является собственно делителем напряжения 0-.

По основному авт. св. № 339868 известен делитель напряжения, содержащий ивдуктивный делитель с двумя и более обмотками и усилитель. Индуктивный делитель включен в обратную связь усилителя по току относительно входных зажимов, причем одна из измерительных обмоток его через источник делимого напряжения соединена с входом усилителя, а намагничивающая обмотка - с выходом усилителя непосредственно 2.

Реализация положительных свойств в таком делителе возможна только при использовании в системе усилителя с достаточно большим значением коэффициента усиления на частоте сигнала К(15 , что ограничено вследствие того, что выход усилителя нагружен на низкоомную намагничивающую обмотку. При этом появление на выходе усилителя сигнала постоянного тока, например, в результате изменения смещения нуля от температуры приводит к насыщению усилителя и подмагничиванию пассивного индуктивного делителя.

Уменьшение влияния постоянной составляющей включением разделительного конденсатора на выход усилителя неприемлемо, поскольку при малых индуктивностях намагничивающей обмотки ( тлОД Г) и и коэффициенте усиления К (W)jj)ylO-iO это приводит к возникновению в системе низкочастотных слабозатухающих колебаний, характеризуемых относительным декрементом затухания X порядка 0,001. Цепь изобретения - повышение точности.

: Это достигается тем, что делитель напряжения содержит дополнительную обмотку ивдуктивности, один вывод которой соединен с выходом усилителя, а другой вывод через дополнительно введенную интегрирующую RC-цепь - с входом усилителя.

На чертеже представлена схема предлагаемого делителя напрджени51,

Делитель напряжения содержит усилитель 1, пассивный индуктивный делитель 2 напршкения, содержащий намагничивающую обмотку 3, обмотку 4 отрицательной обратной связи и обмотку S. Кроме того, делитель напряжения имее дополнительную индуктивную обмотку 6 и интегрирующую R С-цепь 7, состоящую из резистора 8 и конденсатора 9, При этом дополнительная обмотка 6 выпсмтнен с тем же числом витков, что и намагничивающая обмотка 3, и конструктивно совмещена с ней.

Работает делитель напряжения следующим образом.

С включением R С-цепи коэффициент пе редачи сигнала постоянного тока с входа усилителя на его выход равен единице независимо от коэффициента усиления и не ограничивает точности устройства. По мере повыщения частоты путем совместного действия R С-цепи в противофазно включенной дополнительной обмотке 6 присходит быстрое подавление передачи по цепи интегрирующей обратной связи, что приводит к резкому возрастанию коэффициента передачи. Вследствие этого при Постоянной времени R С-цепи Т,, существенно превьпыающей постоянную времени Т намагничивающей обмотки, интегрирующая цепь не вносит существенных изменений в коэффициент передачи сигнала.

Полученная система имеет характеристическое уравнение второго порядка,

причем при глубокой отрицательной обратной связи декремент затухания

1- i практически не зависит от коэффициента усиления и также не ограничивает точности устройства.

Делитель обладает свойством высококачественного воспроизведения формы сигнала. Применительно к сигналу прямугольной формы искажение амплитуды (скол)

act)

It Т

определяется только постоянным времен и вследствие наличия в числителе квадрата длительности импульса -fc резко спадает для коротких импульсов.

Изобретение может быть использовано также в калибраторах и устройствах для измерения сопротивлений в качестве основной многозначной меры отношения.

.Формула изобретения

Делитель напряжения по авт. св. № 339868, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительную обмотку индуктивности, один вывод которой соединен с выходом усилителя, а другой вывод череёчДополнительно введенную интегрирующую R С-цепь соединен с входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Б. А. Волынский, В. Е. Бухман. Модели для решения задач. Физматгиз, 1960, с. 230.

2.Авторское свидетельство СССР № 339868, кл. С О1 R 17/2О, 1971 (прототип).

Вход

Л

I