Делитель напряжения Советский патент 1979 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано в многозначных мерах пере менных напряжений в проверочных устройствах. Известны делители напряжения, содержащие пассивные элементы, переклю чатели l ., Эти -устройства не обладают достаточной точностью. Наиболее близким техническим реше нием является делитель напряжения, содержащий управляемый масштабирующий блок, эталонный делитель напряже ния, генера тор низкой частоты, выход которого соединен со входом эталонно го делителя напряжения, блок рассогласования, переключатели 2. В этом устройстве значение коэффи циента обеспечивается применением системы АСУ с калибровочным генератором. Однако для таких делителей напряжения характерны следующие недостатки. На время калибровки iy источник сигнала и нахрузка отключены от широкополосного делителя напряжения вследствие чего происходит потеря -сигнала. Длительность потери информации сигнгла определяется суммой следующих временных составляющих: П.Н. к ВЫКЛ. ВКАгде tn.H. - длительность потери информации ; th - длительность калибровки широкополосного делителя напряжения; BBiKA- длительность переходногр.. процесса выключения широкополосного делителя напряжения из основного тракта прохождения сигнала для его калибровки; длительность переходного включения широкополосного делителя напряжения в основной тракт после его калибровки. Анализ соотношения (1) показывает, что обычно t. t Т.е. длительность времени калибровки 1-1НОГО больше длительности переходных процессов выключения и включения ииг рокополосного делителя напряжения из основного тракта на калибровку и обратно. Таким образом, переключе ие основного широкополосного делителя напряжения на этап калибровки приводит к потере информации сигнала, что нежелательно, а в-ряде случае недопустимо. Кроме того, при вариации модуля сопротивления нагрузки на рабочем этапе, т.е. на этапе делителя напряжения сигнала,изменяется коэффициент перелечи делителя напряжения, а еледоватёльно, уменьшается точность его коэффициента . Целью изобретения является устранение указанных недостатков, то есть повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем что делитель содержит дополнительный управляемый масштабирующий блок, вхо которого через первый переключатель соединен с генератором низкой частоты и входом устройства, причем вход основного управляемого масштабирующе го блока соединен со входом устройст ва, выход дополнительного управляемого масштабирующего блока соединен с первым входом блока рассогласования, второй вход которого через второй Переключатель соединен с выходами основного управляемого масштабирующего блока и эталонного делителя напряжения, а выход блока рассогла-. совайия через третий переключатель соединен с управляющими входами основного и дополнительного управляемых масштабирующих блоков. На чертеже изображена функциональ ная схема устройства. Устройство содержит основной управляемый масштабирующий блок 1, дополнительный управляемый масштабирующий блок 2, эталонный делитель напряжения 3 (например, индуктивный) генератор 4 низкой частоты, блок 5 рассогласования, переклгочатели 6,7, 8. Переключателями управляет автоматический блок 9 управления, Как видно из чертежа, вход основного управляемого масщтабирук)щего блока 1 подсоединен к источнику сигнала (входная клемма) и к контакту а пере;:слючателя 6. Выход Ол овного управляемого масштабирующего блока 1 подключен к резистору нагрузки (выходная клемма) переключателя 7. и к контакту Управляющий вход основного управдяемого масштабирующего блока 1 подсоединен k контакту а переключателя 8. . . Л Вход дополнительного управляемого масштабирующего блока 2 через контак переключателя б под соединен- «соответственно ко входу основного управляемого масштабирующего блока 1 и к общей точке соединения выхода генератора низкой частоты 4 и входа эталонного делителя напряжения 3. Выход дополнительного управляемого масштабирующего блока 2 подключен к одному из входов блока рассогласования .5. Управляющий вход дополнительного управляемого масштабирующего блока 2 подсоединен к контакту б переключателя 8. Вход эталонного делителя напряжения 3 подключен к общей точке соединения генератора низкой частоты и к переключателя б. Выход контакту эталонного делителя напряжения подсоединен к контакту б второго. переключателя 7. Второй вход блока рассогласования 5 подсоединен к выходам основного управляемого масштабирующего блока 1 и к эталонному делителю напряжения 3 через переключатель 7. Выход блока рассогласования 5 через переключатель 8 подсоединен к управляюЕцим входам блоков 1,2. Блоки 1,2 и эталонный делитель напряжения 3 механически между собой связаны (укреплены) таким образом, что изменение коэффициента деления эталонного делителя 3 приводит к аналогичным изменениям коэффициента деления блоков 1,2. Работа делителя напряжения может быть описана двумя этапами.. Первый этап - это калибровка дополнительного управляемого масштабирующего блока 2 по эталонному делителю напряжения 3. Назовем этот этап калибровка. . . Попутно отметим, что эталонный делитель напряжения 3-используется при калибровке блока 2 на низкой- частоте , например на частоте 1 кГц, на которой обеспечивается предельная точность его коэффициента деления. На первом этапе вход дополнительного управляемого масштабирующего, блока 2 подключен к выходу генератора низкой частоты 4 и ко входу эталонного делителянапряжения 3, т.е; к контакту переключателя 6. Вход блока рассогласования 5 подключен к вьаходу эталонного делителя напряжения 3, т.е. к крнтакту б переключателя 7. Выход блока рассогласования 5 подсоединен к управляющему входу дополнительного управляемого масштабирующего блока 2, т.е. к контакту б переключателя 8. При этом коэффициент деления дополнительного управляемого масштабирующего блока автоматически становится равным коэффициенту деления эталонного делителя напряжения, который извес- тен с высокой точностью. Блок 2 запоминает коэффициент деления напряжения, который практически равен коэффициенту деления эталонного делителя 3. По окончании длительности переходного процесса и установления равенства коэффициентов деления блок.а 2 и делителя 3 делитель напряжения г.отов для перехода на работу на вто|рой этап. Второй этап - это калибровка основного управляемого масштабирующего блока 1 по коэффициенту деления дополнительного управляемого масштаби рующего блока 2. Назовем этотэтап .рабочим. На этом этапе вход дополнительно го управляемого масштабирующего блока 2 подключен ко входу основного управляемого масштабирующего блока 1, т.е. к контакту а переключателя 6. Второй вход блока рассогласования 5 подключен к выходу основного управ ляемого масштабирующего блока 1, т.е. к контакту а переключателя 7. Выход блока рассогласования 5 подключен к управляющему входу управ ляемого масштабирующего блбка 1, то есть к контакту а переключате ля 8. При этом коэффициент деления ос новного управляемого масштабирующего блока автоматически становится равным коэффициенту деления дополнитель кого масштабирующего блока 2. Заметим, что на данном этапе коэффициент деления блока 1 поддерживается равны коэффициенту деления дополнительного управляемого масштабирующего блока 1 при вариации модуля сопротивления нагрузки с погрешностью не более 0,01 Блок 9 автоматически управляет двухпозиционными переключателями 6, Отличительные признаки предложенного делителя напряжения позволяют: - сохранить информацию .сигнала на этапе калибровка. Данный поло жительный эффект обусловлен тем, что Ьсновной управляемый масштабирующий блок 1 постоянно включен между источ ником сигнала и резистором нагрузки, в то время как в прототипе он на этапе калибровка подключен к эта лонному делителю напряжения; - повысить точность коэффициента деления напряжения сигнала на рабочем этапе при вариации модуля сопротивления нагрузки. Этот положительный эффект достигнут тем, что на рабочем этапе коэффициент деления управляемого масштабирующего блока 1 автоматически уста навливается равным коэффициенту деле ния дополнительного управляемого масштабирующего блока 2. В известном устройстве вариация модуля сопротивления нагрузки на рабочем этапе принципиально не допустима, так как это приводит к изменению коэффициента деления делителя напряжения, а,с.ледовательнОуК снижению точности деления. Изобретение целесообразно использовать в электрорадиоиэмерительной технике, автоматике и других областях техники во всех тех случаях/ когда необхс5димо обеспечить непрерывное деление напряжениясигнала с высокой точностью в широком диапазоне частот при вариации модуля сопротивления нагрузки. . Формула изобретения Делитель напряжения, содержащий yпpaвляe дый масштабирующий блок, эталонный делитель напряжения, генератор низкой частоты, выход которого соединен со входом эталонного делителя напряжения, блок рассогласования, переключатели, о т л и ч а ю щ и и. с я тем, что, с целью повыгяения точности, он содержит дополнительный управляемый масштабирующий блок , вход которого через Первый переключатёль соединён с генератором низкойчастоты и входом устройства, причем вход основного управляемого масштабирующего блока соединен со входом устройства, выход дополнитель,ного Управляёмс)го йасштабйрующегд блока соединен с первым входом блока рассогласования, второй вход которого через второй переключатель соединен с вьгходамиосНовного управляемого масштабирующего блока и эталонного делителт напряжения, а выход блока рассогласования через третий переключатель соединен с управляющими входами основного и дополнительного управляемых масштабирующих блоков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР 372511, кл. GOI 1R , 1971. 2. Крисилов Ю.Д. Автоматическая егулировка и стабилизация усиления , ранзисторных схем. - Изд-во Соетское радио , 1972, с, 194, ис.4.26а.