Устройство для поверки делителей напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения-относительной погрешности делителем напряжения при их поверке. Известно устройство для поверки делителей напряжения, содержащее образцовый и поверяемый делители напря жения, источник опорного напряжения, соединенный с их аналоговыми входами операционный усилитель с управляемьам делителем в цепи отрицательной обрат ной связи, вход которого включен меж ду выходами делителей напряжения, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами делителей, и измеритель разности напряжений, включенный между выходами операционного усилителя и образцового делителя . Входное сопротивление операционного усилителя, на которое нагружен образцовый делитель, изменяется в зависимости от установленного коэффициента деления делителей 1 . Однако это приводит к значительным погрешностям поверки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для поверки делителей напряжения, содержа1г1ее образцовый и поверяемый делители напряжения, аналоговые входы которых подключены к источнику опорного напряжения, а выходы через переключатель подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, дополнительный делитель напряжения, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, параллельно соединенные блок сравнения и измеритель разности напряжений, включенные между выходами операционного усилителя и источника опорного напряжения, и блок управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выходы - с управляющими входами делителей и переключателя. Однако в известном устройстве одной из главных составлякадих погрешности поверки является погрешность, обусловленная изменением опорного напряжения. Она определяется в основном нестабильностью ЭДС источника и изменением его тока нагрузки, что имеет Место при установке коэффициента деления, при котором определяется относительная погрешность. Кроме того, в известном устройстве по образцовому

и поверяемому делителям постоянно протекает ток от источника опорного напряжения, что вызывает дополнительную погрешность вследствие их нагрева.

Цель изобретения - повьаиение точности поверки за счет устранения погрешности от изменения опорного напряжения и самонагрева делителей.

Цель достигается тем, что устройство для поверки делителей напряжения, содержащее образцовый и поверяелялй делители напряжения, аналоговые входы которых соединены между собой, а их управляющие входы соединены с первым и вторым выходами блока управления, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с первым входом блока управления, введены второй блок сравнения, измеритель отношения временных интервалов и генератор пилообразного напряжения, причем выход генератора соединен с аналоговыми входами делителей напряжения, выход поверяемого делителя соединен со вторым входом первого блока сравнения, а выход образцового делителя соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - ко второму входу блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со входами генератора пилообразного напряжения и измерителя отношения временных интервалов .

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу схемы.

Устройство содержит блок 1 управления, образцовый 2 и поверяемый 3 делители напряжения, управляемое входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления соответственно, генератор 4 пилообразног напряжения, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, измеритель 5 отношения временных интервалов, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, б и 7 - первый и второй блоки сравнения, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока управления соответственно, источник 8 опорного напряжения, вырабатывающий напряжение.

Устройство работает следующим образом .

Блок управления 1 через свой первый и второй выходы устанавливает одинаковые номинальные коэффициенты деления поверяемого 2 и образцового 3 делителей напряжения. Затем в момент времени IQ блок управления одновременно вырабатывает импульс запуска генератора 4 пилообразного напряжения, который поступает из него че.рез третий выход, и импульс начала отсчета временного интервала измерителем отношения 5, поступающий на его вход с четвертого выхода. При этом начинается отсчет временного интервала to, (фиг. 2), кото|илй определяется формулой

(1)

где С

- коэффициент, характеризующий угол наклона пилообразного напряжения;

tOy - коэффициент деления поверяемого делителя напряжения. . Окончание этогсз временного интерва /la (момент времени t.) фиксируется импульсом с выхода первого блока 6 сравнения, который через блок 1 управления поступает на вход измерителя 5 отношения временных интервалов и соответствует моменту равенства выходного напряжения поверяемого делителя U и . опорного напряжения Оо .

Равенство напряжений на выходе образцового делителя и UQ Фиксируется вторым блоком 7 сравнения и означает окончание временного интервала tp, который определяется формулой

-ь .-У

(2)

0-7 С-К

.ДО

где Кдо - коэффициент деления образцового делителя напряжения.

Импульс, соответствующий окончанию этого временного интервала, также через блок управления 1 поступает на вход измерителя 5. Относительная погрешность т коэффициента деления поверяемого делителя напряжения определяется выражением

; у

О)

i U-;;-)

AJO

подстановка в которое Кдп и Кдо г на идейных из формул (1) и (2), после преобразований дает

--1 (4)

Vi

О-Л

Таким образом, относительная погрешность поверяемого делителя связана с отношением временных интервалов линейной зависимостью.

Как видно из выражения (4) обеспечивается независимость результатов поверки от значения опорного напряжения, что позволяет выполнить источник последнего по простейшей схеме. . Кроме того, поскольку питание образцового и поверяемого делителей производится пилообразными импульсами напряжения, их нагрев значительно мень0 1ие, чем в известном устройстве. Все это и обуславливает повышение точности поверки.

, . Формула.изобретения

Устройство для поверки делителей 5 напряжения, содержащее образцовый и

поверяе|«1|й делители напряжения, аналоговые входы которых соединены между собой, а их управляющие входы соединеи1ы с первьм и вторым выходами блока управления, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с первълл входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности поверки, введены второй блок сравнения, измеритель отношения временных интервалов и генератор пилообразного напряжения, причем выход генератора соединен с ангиюговьвш входами делите-у лей напряжения, выход поверяемого делителя соединен со вторым входом первого блока сравнения, а выход образцового делителя соединен с первьт входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - ко второму входу блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со входами генератора пилообразного напряжения и измерителя отношения временных интервалов.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 597988, кл. 6 01 R 27/00, 1976,

2.Авторское свидетельство СССР

5 617748, кл. G 01 R 27/00, 1977 (прототип).