Делитель напряжения чинаревых Советский патент 1981 года по МПК H01F21/12 

1

Изобретение относится к электротехнике и может бытк использовано для автоматического программного регулирования напряжения с управлением посредством цифровых кодов. В частности, использование делителя как источника питания позволяет обеспечить стабильным напряжением комплекс технических средств контроля и учета работы буровых станков и экскаваторов на горных рудниках, напряжение энергосети которых подвержено значительным колебаниям.

Известен делитель напряжения, содержащий набор декад, выполненных из пассивных двухполюсников, в частности резисторов, и переключатели, соединяющие эти двухполюсники i.

Делитель выполнен по принципу замещающих декад. В нем каждая декада фактически состоит из двух одинаковых декад, т.е. имеет два набора попарно однозначных ЕЗезисторов. Переключение резисторов осуществляется таким образом, что включению любого резистора из первого набора соответствует выключение такого же резистора из второго набора резисторов,

Известен также шестидекадный измерительный делитель напряжения,

предназначенный для контроля многоразрядных преобразователей типа Р 2Р, выполненный из двойного набора декад, т.е. фактически из 12-ти декад, причем идентичные резисторы в попарно однозначных декадах замещают друг друга 2.

Недостатками этих делителей являются, во-первых, использование уд0военного числа делительных двухполюсных элементов, во-вторых, для снижения погрешности необходимо как можно точнее осуществлять подгонку (подстройку) относительно одной

5 общей меры сопротивлений резисторов между собой внутри каждой декады, между декадами одной группы, а также между декадами другой замещающей группы.

0

Наиболее близким к изобретению является индуктивный делитель напряжения, управляелый цифровым двоичнодесятичшлм кодом, выполненный на декадных автотрансформаторах с секцио5нированжлми обмотками. В качестве делительных двухполюсных элементов в нем использованы отдельные секции обмоток. Каждый Декадный автотрансформатор содержит обмотку, выполненную из двух одинаковых групп секций.

витков в секциях каждой группы относятся между собой как весовые коэффициенты двоично-десятичного кода. Секции с одинаковыми числами витков (весовыми коэффициентами), находящиеся в разных группах, коммутируются переключателя с двумя груп- пами контактов на перектяочение. Коммутация осуществляется таким образом, что, когда секция одной группы включается в цепь делителя, то однозначная ей секция другой группы из цепи делителя выключается. Для связи со следующими декадными автотрансформаторами в их обмотках имеется специальная секция с весовыг/ коэффициентом, равным единице З .

Недостатками данного делителя является наличие двух групп секций в обмотках декадных автотрансформаторов, т.е. использование в них двойного числа витков. Вторые группы секций введены специально-для обеспечения возможности управления цифровым кодом. Из-за этого в делителе увеличиваются затраты металла на обмотки, а также габариты и вес. Схема переключения позволяет управлять делителем только посредством двоично-десятичного кода.

Цель изобретения - упрощение структуры делителя, расширение его функциональных возможностей, т.е. возможности управления делителем различными цифровьгми кодами, и сокращение веса и габаритов в индуктивном варианте делителя.

Цель достигается тем, что количество делительных двухполюсных элементов в делителе равнр числу используемых весовых коэффициентов цифрового кода, принятого для управления делителем, а переключающая ячейка выполнена из коммутационных элементов (ключей), соединенных последовательно в замкнутый шестиполюсник, к первому и четвертому полюсам которого подключен соответствугаций делительный двухполюсный элемент,второй и пятьлй полюса шестиполюсника являются входом ячейки,третий и шестой полюса - выходом ячейки,. вход же делителя напряжения совпадает со входом первой ячейки, а выходом делиТеля являются два зажима, один из которых соединен с третьим и шестым полюсами последней 5гчейки, и второй зажим соединен с одним из входных полюсов первой ячейки.

На фиг. 1-6 изображена структурная схема делителя напряжения.

Делитель содержит переключающие ячейки А, В, ... N, каждая из которых выполнена из коммутационных элементов (ключей) К - Kjj , соединенных последоватааьно в замкнутый шестиполюаник с полюсами 1 - б. К первому и четвертому полюсам шестиполюсника подключены делительные двухполюсные

элементы 7. Второй и пятый полюса являются ВХОДО1 ячейки., а третий и шестой полюса - выходом ячейки. Все переключанядие ячейки делителя соединены последовательно. Входом же делителя является В.ХОД первой ячейки, а выходом делителя являются два зажима, один из которых соединен с третьим и шестым полюсами последней ячейки, и второй зажим соединен с одним из входных полюсов первой ячейки.

Коммутационные элементы (ключи) К, - К могут быть выполнены на электронных приборах, например радиолампах, транзисторах, тиристорах, симмисторах, а также на герконах, на

5 контактах реле и различного рода переключателях .

В качестве делительных двухполюсных элементов могут быть использованы резисторы, секции обмоток автотрансформаторов и трансформаторов, элемен ты - источники питания, катушки индуктивности, отрезки проводников и другие, подобранные по параметрам в соотношении, пропорциональном соотношению весовых коэффициентов цифрового кода, принятого для управления делителем.

Подбираемыми параметрами делительных элементов являются: для резистоQ ра - величина сопротивления, для секции обмотки автотрансформатора (трансформатора) - количество витков, для источника питания - величина напряжения, для катушки индуктивности - величина индуктивности, для отрезков проводников - длина проводника (материал и сечение проводника по длине должны быть одинаковыми ),

На фиг. 2 изображен автотрансформаторный делител.ь напряжения, в котором в качестве делительных элементов 7 использованы секции обмотки автотрансформатора; на фиг. 3 - 6 - схемы переключанадих ячеек, коммутационные элементы которых выполнены на

5 контактах реле (фиг. 3 и 4), на поворотных переключателях, вращаемых, например, шаговым двигателем (фиг. 5), на модульных-переключателях типа П2К (фиг. 6).

Q Делитель напряжения работает следующим образом.

Каждая из переключающих ячеек имеет две позиции включения, в первой позиции включения коммутационные элементы (ключи) К, , Кт и Kg замкнуты, а К, и К разомкнуты. Во второй позиции включения коммутационные элементы (ключи) К , К и Kg разомкнуты, а KIJ , и К замкнуты. Первая позиция включения ячейки обозначается

0 двоичным символом О, а вторая позиция ячейки - двоичным символом 1.

Переключающие ячейки делителя независимо от позиций включения обеспечивают соединение всех делительных

5 двухполюсных элементов в последовательную цепь, включенную концами меж ду входными зажимами делителя. В то же время переключающие ячейки, установленные в позицию 1 включения, обеспечивают подсоединение подключен ных к этим ячейкам делительных элементов между выходными зажимами дели теля, и с этих делительных элементов снимается выходное напряжение. Если параметры делительных элементов выбраны в соотношении, пропорциональном Соотношению весовых коэффициентов двоичного кода, то делитель напряжения управляется двоичным кодом. Уста навливая переключающие ячейки в пози ции О или- 1 соответственно двоич ному коду, получают заданные напряже ния на выходе делителя. Для управления делителем напряжения другими кодами соотношения параметров делитель ных элементов подбираются соответственно соотношению весовых коэффициен тов реализуемого кода. Использование предлагаемого делит ля напряжения позволяет обеспечить стабильным напряжением комплекс технических средств контроля и учета ра боты буровых станков и экскаваторов на горных рудниках, где напряжение энергосети подвержено значительным колебаниям, что повышает достоверность фиксируемой информации. Одновременно снижаются вес и габариты .бл ка питания, Формула изобретения Делитель напряжения, содержащий делительные двухполюсные элементы, подобранные по параметрам в соотношении, пропорциональном соот {О 11ению весовых коэффициентов цифрового кода, и коммутирующий блок с переключающими ячейками для каждого двухполюсного элемента, соединенными между собой последовате-пьно, отличающийся тем, что, с целью упрощения структуры делителя, сокращения веса и габаритов, а также с целью расширения его функциональных возможностей, количество делительных двухполюсных элементов в нем равно числу используемых весовых коэффициентов реализуемого кода, а каждая переключающая ячейка выполнена из коммутационных элементов, соединенных в замкнутый ыестиполюсник, к первому и четвертому полюсам которого подключен соответствующий делительный двухполюсной элемент, второй и пятый полюса шестиполюсника являются входом ячейки, третий и шестой полюса - выходом ячейки, вход же делителя напряжения совпадает со входо.-i первой ячейки,а выходом делителя являются два зажима, один из которых соединен с третьим и шестым полюсами последней ячейки, и второй зажим соединен с одним из входных полюсов первой ячейки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 602883, кл. G 01 ft 27/00, 1978. . 2.Глухов Н.Н.Измерение электричесих параметров проволочных резистоов. Л,, Энергия, 1976, с, 46 - 50. 3. Авторское свидетельство СССР 264533, кл. Н 01 F 21/00, 1939.

&х

О

dw

О

вх

51

Бык

ых

-о