Частотный преобразовательэлЕКТРичЕСКОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01R19/18 

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и предназначено для использования в контролько-измерительной аппаратуре установок высок го напряжения. Известен преобразователь постоянного электрического преобразователя в переменное, вьтолненчый на основе емкостного модулятора, состоящего из переменного конденсатора, между элек родами которого размещены диэлектрик и блока создания знакопеременного давления на диэлектрик l. Недостаток этого устройства заключается в невозможности его исполь зования в установках высокого напряжения. Наиболее близким по техническому . решению к изобретению является частотный преобразователь электрического напряжения, содержащий прозрачный ге 4етичный корпус, заполненный диэлектриком, электроды, расположенные по торцам корпуса, и электропроводящую частицу,, помещенную в зазор между электродами 2. Недостаток данного устройства свя зан с невысокой эксплуатгщионной надежностью, обусловленной отсутствием электрического разделения между высоковольтной контролируемой и низковольтной измерительной цепями. Кроме того, конструкция данного устройства не обеспечивает съем информации с преобразователя при использовании последнего в установках переменного напряжения. Цель изобретения - -повышение надежности работы измерительного устройства и расширение области его применения. Поставленная цель достигается тем, что в частотном преобразователе электрического напряжения, содержащем прозрачный герметичный корпус, заполненный диэлектриком, электроды, расположенные по торцам корпуса, и электропроводящую частицу, помещенную в зазор между электродами, в корпус введены излучатель света и фотоприемник, установленные по обе стороны от электропроводящей частицы в плоскости, перпендикулярной траектории ее движения. На чертеже показана схема конструкции частотного преобразователя электрического напряжения. Устройство содержит кювету 1, выполненную из оптически прозра:чного .материала (стекла или кварца), закрывающуюся с торцов крышками 2 из диэлектрического материала (например oprcieiQia). В крышки вмонтированы электроды 3 из твердого металла (нер жавеющей стали, титана и др.), причем слегка вогнутая поверхность элек родов отполирована повысокому классу или имеет регулярную накатку. Электроды 3 снабжены металлическими выводами 4, служащими для подведения к устройству преобразуемого напряжения Выводы 4 изолированы от металлического корпуса 5 конфигурационными выступами в крышках 2. В корпусе 5 про деланы два отверстия б, расположенные по оси устройства. Диаметр отверстий выбран примерно в два раза меньшим межэлектродного расстояния. Эти отверстия служат для прохождения пучка от излучателя 7 света к фотоприемнику 8. В качестве излучателя света могут быть использованы светодиоды, лампы накаливания, газораз.рядные приборы, электролюминисцентные индикаторы и т.д. Фотоприемником 8 могут служить фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и т.п. Излучатель 7 света крепится на крьошке 9 из светонепроницаемого изоляционного материала, например текстолита, которая плотно надевается на корпус 5, фиксируя положение излучателя при помощи выступов 10. Фотоприемник 8 крепится на аналогичной крышке 11, которая надевается внахлестна крьпику 9, обеспечивая светонепроницаемость внутреннего пространства. Подобная оптоэлектронная система имеет герметизированные выводы 12 и устанавливается на крышках 9 и 1J таким образом, что пучок света от излучате ля 7 пересекает траекторию движения электропроводящей частицы 13 в зазоре между электродами 3. Пространство между электродами 3 заполнено прозрачным жидким неполярным диэлектриком (например, перфтортриэтиламином) С целью повышения электрической проч ности и чувствительности межэлектрон ная область может заполняться газом при давлении выше атмосферного или откачиваться до глубокого вакуума. Устройство работает следующим образом. При создании меладу электродами 3 разности потенциалов электропроводящая частица 13 под действием электрического поля начинает колебаться в межэлектродном пространстве, это явление присуще как постоянному, так и переменному полям. Если к электродам 3 приложено напряжение переменного Тока, то частота .колебаний частицы 13 зависит не только от величины, но и от частоты преобразуемого напряжения, В процессе движения частица 13 пересекает ось светового потока от излучателя 7. При этом она частично экранирует поток света, попадающий на фотоприемник 8, что вызывает резкое уменьшение тока фотоприемника, экранировка светового потока осуществляется только в том случае, если частица .13 находится посредине между электродами 3. Такая экранировка происходит два раза за период движения частицы 13, поэтому частота модуляции тока фотоприемника 8 оказывается в два раза большей частоты колебаний частиды 13. Следовательно, с фотоприемника 8 снимается сигнал, частота изменения которого прямопропорциональна величине приложенного напряжения. Этот сигнал в конечном счете усиливается и преобразуется в импульсы тока, частота следования которых регистрируется соответствующим прибором (блоки усиления, преобразования и регистрации на чертеже не показаны). Формула изобретения Частотный преобразователь электрического напряжения, содержащий прозрачный герметичный корпус, заполненный диэлектриком, электроды, расположенные по торцам корпуса и электропроводящую частицу, помещенную в зазор между электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения области применения, в корпус введены излучатель света и фотоприемник, установленные по обе стороны от электропроводящей частицы в плоскости, перпендикулярной траектории ее движения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 441515, кл. G 01 R 19/18, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 256354, кл. F 15 В 5/00, 1968.

/5

Л