Устройство контроля напряжения Советский патент 1981 года по МПК G01R19/16 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Устройство контррля напряжения относится к электрическим измерениям и предназначено для использования в системах автомашин, в частности, для контроля напряжения химических источников электропитания.

Известно устройство для контроля напряжения, содержащее два стабилизатора и два резистора, включенные по схеме четырехплечего моста, в одну диагональ которого включен компаратор, а другая подключена ко входу устройства ..

Однако в талиЯ ;.у ойствах возможны ложные срабатывания компаратора при входном напряжении меньше напряжений пробоя стаДилизаторов, так как напряжение на входгис компаратора в этом случае неопределенно и определяется паразитными параметрами элементов устройства.

Известны также устройства для контроля напряжения, содержащие 1с паратор, четыре резистора и элемент с нелинейной вольт-амперной xapai(теристикой, образующие четырехплечий мост, в одну диагональ которого включен компаратор, одно плечо мост образовано элементом с нелинейной

вольт-амперной характеристикой, а остальные - резисторами 2.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно ненадежно

9в области низких напряжений. При возрастании контролируемого напряжения от нуля, когда стабилизаторы 0це не ВЕдоли на режим, на входы компаратора практически подается напря10жение питания и разность этих .-напряжений близка k нулю (если ток че. рез стабилит{Х)ны отсутствует) .Известно, что на:чапьный участок вольтгмперной характеристики стабилитрол а 15 неставмлен ;. Это сужает диапазон контрсишруеьюгб напряжения в области малых напряжений

Цель изобретения - расширение диапазона изменения контролируемого нап2Q ряжения.

Постгюленная цель достигается тем, что устройство контроля напряжения, содержащее компаратор, четыре резистора « элемент с нелинейной 25 вольт-гмпернсЛ характеристикой, образующие четырехплечий мост, в одну диагоигшь которого включен компара тор снабжено стабилитроном и в качестве элемента с нелинейно вольт-ам30 перной характеристикой применен полевой транзистор, исток которого подключён к одной диагонали моста, сток - к другой, а затвор - между резисторами смежного плеча, другая диагональ моста через стабилитрон подключена ко входу устройства.

На чертеже представлена схема усройства контроля напряжения.

Устройство содержит резисторы 1, 2, 3 и 4 и элемент 5 с нелинейной вольт-амперной характеристикой, образующие четырехплечий мост 6, в одну диагональ которого между первым 7 и вторым 8 полюсами моста включен компаратор 9, а третий полюс моста 10 подключен к минусовой шине 11 контролируемого напряжения. В качестве элемента 5 с нелинейной вольт-амперной характеристикой применен полевой транзистор, усток которого подключен к первому полюсу 7, сток - к третьему полюсу 10, затвор - между резисторами 1 и 2. Контролируемое напряжение через стабилитрон 12 подключено к другой диагонали моста 6,

Устройство работает следукнцим образом.

Если контролируемое напряжение Ug. возрастает от нуля, то напряжени контролируемого источника меньше опорного напряжения стабилитрона 12 ток через стабилитрон практически отсутствует и напряжение на входах компаратора 9 равно нулю. Когда контролируемое напряжение возрастает до величины опорного напряжения стабилитрона 12, в цепи стабилитрона появляется ток, который разветвляется в плечи моста 6. На первом полюсе 7 моста напряжение изменяется по кривой, характер которой соответствует начальному участку входной характеристики полевого транзистора 5, канал которого постепенно запирается при выходе на рабочую току, а при дальнейшем возрастании Ug, практически имеет прямую линию, соответствующую работе транзистора в режиме стабилитрона тока. На втором полюсе 8 напряжение изменяется линейно. Соотношение резисторов 1, 2, 3 и 4 выбрано таким.образом/ что разность напряжений на входах кся 1паратора при входном напряжении ниже порогового уровня, т.е. .отрицатдльна, а выше порогового уровня положительна. При пороговом напряжении Uiix компаратор 9 срабатьюает

и появляется скачок напряжения на его выходе. Ток через стабилитрон 12 в момент срабатывания равен стабилизированному току полевого транзистора, умноженному на постоянный - коэффициент, определяемый соотношением сопротивлений резисторов моста, его величина выбирается с учетом миннмсшьно допустимого тока стабилитрона, значение которого приводит. ся в справочниках. Если происходит

ненормированный пробой стабилитрона 12 при пониженном напряжении, разность напряжений на входах компаратора является отрицательной, при этом преждевременного срабатывания

5 не происходит, так как сигнал помехи подается на оба входа компаратора через нелинейную цепь с полевым транзистором, обеспечивакядий отрицательную разность напряжений вплоть

0 яо выхода .стабилитрона на стабильный участок вольт-сцлперной характеристики.

Таким Образом, ложные срабатывания Устройства в областн малых напe ряжений исключены. Поэтому предлагаемое устройство имеет более широкий диёшазон изменения контролируемых напряжений.

Формула изобретения

Устройство контроля напряжения, содержащее компаратор, четыре резистора и элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой, образующие четырехплечий мост, в одну диагонгшь которого вклтен компаратор, от л ич а ю щ е е с° я тем, что, с целью расширения диапазона изменения контролируемого напряжения, устройство снабжено стабилитроном и. в качестве элемента с нелинейной вольт-амперной характеристикой применен полевой транзистор, исток которого подключей к одной диагонали моста, сток к другой, а затвор - между резисторами смежного плеча, другая диагональ моста через стабилитрон подключена ко входу устройства.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

%

п

г б

о--

: