Стабилизатор для градуировки электроизмерительных приборов Советский патент 1952 года по МПК G01R35/00 

Предметом настоящего изобретения является стабилизатор с фотоэлектрической системой стабилизации для градуировки электроизмерительных приборов высоких классов точности (0,2 и 0,5).

В известных стабилизаторах подобного типа не используются все возможности фотоэлектрических систем как в отношении точности, так и в отношении производительности процесса градуирования приборов.

В предлагаемом стабилизаторе точность и производительность градуирования достигнута благодаря применению нормального элемента с быстродействуюш,ей заш,итой от случайных толчков тока. Для контроля качества стабилизации может быть применено дополнительное сопротивление, введенное в цепь гальванометра. Кроме того, в стабилизаторе может быть применена сигнализация, которая включается быстродействующей защитой одновременно с включением балластных сопротивлений в день нормального элемента.

На фиг. 1 представлена блок-схема, а на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор состоит из выпрямительного устройства В, стабилизирующей цепи С, регулятора выхода Р, гальванометра Г, нормального элемента Я. Э. и включенного в цепь гальванометра защитного устройства 3.

Выпрямительное устройство В состоит из двух узлов (фиг. 2): один узел содержит кенотрон /7i и фильтр, образованный емкостями Ci и С2 и индуктивностью L, и служит для питания стабилизатора, а другой - кенотрон Л-2 со сглаживающей емкостью Сз и служит для питания мостика с фотоэлементами Ф/ и Ф2. Мостик вместе с управляющей лампой ЛЗ образует стабилизирующую цепь устройства.

№ 94696

Градуируемый прибор ГП подключается к шунту / , величина сопротивления которого устанавливается переключателем П в зависимости от ,типа градуируемого прибора. Последовательно с прибором ГП включено тЛ1Лё сопр(|тивлепие Rf,. величина которого настолько больше сопр|оти л ния самого высокоомного из предусмотренных для градуировки типов поиборов, что их общее сопротивление мало зависит от nor et&FftitTn -сотгрйтивления прибора. Поэтому при расчете учитывается т0|ру о сопротивление .

Большая часть тока, протекаюш,его через шунт и прибор, проходит через сопротивления Ri, Rz, ... Rio, а небольшая часть этого тока ответвляется в сопротивление R/. Падение напряжения на части сопротивлений , ... RIS, включенных между ш,еткой Я переключателя П2 и обш,им отрицательным полюсом, сравнивается при помоши гальванометра Г с электродвижуш,ей силой нормального элемента НЭ. Если эти напряжения не равны, то стрелка гальванометра отклоняется, изменяется, распределение света между фотоэлементами Ф/ и Ф2. Потенциал сетки и внутреннее сопротивление лампы ЛЗ меняются таким образом, что вышеуказанные напряжения точно уравниваются. Достигнутое равенство устойчиво и в широком диапазоне не зависит от изменения параметров фотоэлементов, ламп, напряжения сети и т. п. Поскольку э. д. с. нормального элемента точно известна, можно заранее определить величину тока, протекающего по части сопротивлений

AI, . . . ..

Переключателем Я5 секций сопротивления le, ..., включенного последовательно с R, устанавливается величина ответвляющегося тока, необходимого для компенсации температурных изменений э.д.с. нормального элемента (от 1,0180 до 1,0190 в).

Исходя из условий градуирования лабораторных приборов, шкалы которых имеют самое большее 15 оцифроваиных точек, в переключателе П2 предусмотрепо J5 положений.

Наименьший ток через градуируемый прибор протекает тогда, когда щетка n2i переключателя П2 находится в положении 1, т. е. когда э.д.с. нормального элемента уравновешивается падением напряжения на всей сумме сопротивлений , ... Ris. Наибольший ток через прибор протекает тогда, когда эта щетка переключателя П2 находится в положении 15, и э.д.с. нормального элемента уравновешивается падением напряжения только па сопротивлении R.

В первом случае стрелка градуируемого прибора будет находиться в том положении, где должна быть первая оцифрованная точка шкалы, во втором случае - в положении, где должна быть пятнадцатая оцифрованная точка.

Все промежуточные положения стрелки устанавливаются при соответствующем изменепии положений щетки переключателя П2.

Во избежание резкого изменения режима работы лампы ЛЗ и толчков тока через нормальный элемент из-за изменения в широких пределах тока, протекающего через градуируемый прибор, предусмотрены сопротивления ri, ...rig и Г16... гзо, которые могут быть соответствующим образом включены второй щеткой переключателя П2.

Эти сопротивления рассчитаны так, что в любом положении переключателя П2 входное (со стороны лампы ЛЗ) сопротивление -регулятора выхода остается неизменным и изменение тока в цепи i,... происходит без изменения анодного тока, вызывая лишь его перераспределение.

Сопротивления п, ... Гзо делаются грубыми (±1,5о/о), т. к. опи вводятся только для того, чтобы приблизительно сохранять режим лампы

ЛЗ; точность стабилизации зависит только от сопротивления Ri, ... Ris ш. н и /сТаким образом, анодный ток стабилизирующей лампы и сопротивление регулятора выхода в процессе градуирования остаются неизменными; вследствие этого остается неизменным и напряжение на регуляторе выхода. Это используется для защиты нормального элемента при помощи трех поляризованных реле - Р1, Р2 и РЗ.

Реле Р1 своим контактом KPi замыкает цепь только после разогрева ламп и появления выпрямленною напряжения, т. е. посредством этого реле контролируется работа выпрямителя и включение стабилизатора в сеть.

Посредством реле Р2 и РЗ контролируется работа стабилизатора , целом. Добавочные сопротивления г,., и r,g подобраны таким образом, что реле Р2 срабатывает при напряжении на регуляторе выхода, на 15-25о/о меньшем, чем номинальное, а реле РЗ - при напряжении, которое на 15-25о/о больще номинального. При нормальной работе стабилизатора срабатывает реле Р2; при этом подвижной контакт /СР закорачивает балластное сонротивленне R ()-i, а контакт КР:} закорачивает сопротивление Rg.,.

В случае каких-либо неисправностей (например, выход из строя фотоэлементов, стабилизирующей лампы и т. п.) напряжение на регуляторе выхода резко изменяется. При этом срабатывает либо реле Р2, либо реле РЗ, подвижные контакты которых, переключаясь, вводят в цепь нормального элемента одно из балластных сопротивлений R или Rб. Одновременно загорается сигнальная лампочка ЛС.

Если защита сработала вследствие больщих, но еще допустимых изменений параметров стабилизатора или напрялсения сети, то небольшой ток (1-2 мка), протекающий по цепи гальванометра, вызовет отклонение его стрелки от первоначального положения. При этом сработает защитное реле, и балластное сопротивление будет выведено из цепи нормального элемента.

При нормальных условиях работы в цепи гальванометра тока практически нет. Поэтому включение в его цепь даже значительного сопротивления не вызовет изменений в работе стабилизатора и в показаниях градуируемого прибора. Для контроля работы гальванометра в его цепь при помощи кнопки К1 вводится сопротивление R(j. Если гальванометр исправен, то ток в его цепи меньше ампер, и включение сопротивления не вызовет изменения показаний градуируемого прибора. Если же при нажиме на кнопку К1 стрелка градунруемого прибора заметно изменит свое положение, то показания стабилизатора неверны.

Благодаря стабилизации непосредственно по нормальному элементу предлагаемый стабилизатор не нуждается ни в каких регулировках. Градуируемый прибор подключается к стабилизатору, и установка его стрелки в нужное положение достигается простым перемещением одной ручки переключателя П2, что ускоряет процесс градуирования.

Предмет изобретения

1. Стабилизатор для градуирования электроизмерительных приборов с фотоэлектрической системой стабилизации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности градуирования, в нем применен нормальный элемент с быстродействующей защитой от случайных толчков тока.

- 3 -№ 94696

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся применением дополнительного сопротивления, введенного в цепь гальванометра для контроля качества стабилизации.

. 3. CтaбилцзaтafГ по н. 1, отличающийся применением сигнализации, которая в :лючается быстродействующей защитой одновремен но с вкл-ючением балЛзстных сопротивлений в цепь нормального эле. ,мэнта.

I

гI jj

фиг.. 2