Широкополосный индуктивный делитель напряжения Советский патент 1983 года по МПК G01R15/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве широкополосного масштабного преобразователя напряжения.

Известен широкополосный индуктивный делитель напряжения, в котором выход старшей декады подключается к входу следующей младшей декады.. К входу первой декады подключается источник входного напряжения, а к выходу последней - нагрузка fl.

Недостатком делителя является его относительно узкий частотный диапазон.

Известен и другой широкополосный индуктивный делитель напряжения, содержащий основной и дополнительные делители с одинаковым количеством декад, коммутатор входов и коммутатор выходов, управляемые посредством блока управления 21.

Амплитудное значение индукции в сердечнике i-й декады равно р у„

. (1

Б

mi u)Wi Si

где .r действующее значение напряжения, приложенное к входу данной i-й декады, 0) 27Г f - круговая частота, W,-, 5 - соответственно количество витков и площадь поперечного сечения сердечника.

Поскольку входное напряжение и конструктивные параметры W и S; постоянны, то индукция в сердечнике обратнопропорциональна частоте напряжения . Увеличение частоты приводит к уменьшению индукции, что, в

10 свою очередь, влечет за собой увеличение комплексного магнитного сопротивления (к.м.с.) и, следовательно,к. снижению точности делителя. Поэтому в известном делителе для устранения

15 снижения точности деления, при переходе с одного частотного диапазона на другой, осуществляется подключение источника входного сигнала и нагрузки к одному из многодекадньх

20 делителей.

Недостатком данного делителя является его неэкономичность из-за больших затрат материалов и значительных габаритов. Так для построе25ния м-декадного делителя, работающего в частотных поддиапазонах, общее число нeoбxoди шix декад равно n-W. При этом в каждом частотном поддиапазоне незадействованными остаются

30 Y( 1) декады. Цель изобретения - упрощение схе мы. Указанная цель достигается тем, что широкополосный индуктивный дели тель напряжения, содержащий декад коммутатор входов и коммутатор выходов , управляющие входы которых по ключены к блоку управления, снабжен (УМ- 1) дополнительными декадами, где VM- число частотных диапазонов коммутаторы входов и выходов выполн ны соответственно в виде Ум переключателей, переключающие контакты переключателей коммутатора входов под ключены к входам ы первых декад, размыкающие контакты - к выходам (hi- 1) первых декад, замыкающие контакты - к входной клемме делителя , переключающие контакты переключателей коммутатора выходов подключены к выходам m последних декад, размыкающие контакты - к входам (Wi- 1) последних декад, замыкающие контакты - к выходной клемме делителя, причем на каждом К-ом из частотных поддиапазонов входная клемма делителя через коммутатор вх дов подключена к k -и, а выходная через коммутатор выходов подключена к ()1+ К- 1)-й из числа последовател но соединенных декад. На чертеже представлена блок-схе шестидекадного индуктивного делител напряжения, работающего в трех частотных поддиапазонах. Устройство содержит восемь -после довательно соединенных декад 1 - 8, коммутатор 9 входов, коммутатор 10 выходов, выполненных в виде переключателей, и блок 11 управления. Для случая первого поддиапазона вход делителя подключается по коман де блока 11 управления к первой декаде , а выход - к шестой. При этом в сердечнике первой декады устанавливается некоторое значение индукции 1 U; j - входное напряжение делителя , конструктивная постоянная первой декады, выбранная таким образом, чтобы индукция в сердечнике имела значение pQpT , при котором комплексная магнитного сопротивления, а,-следовательно, и погрешность первой декады были бы минимальными , Поскольку сердечники всех декад изготовляются из одного материала, то конструктивные постоянные остальных декад выбираются из условия обес печения в них того же оптимального значения индукции. Например, для второй декады К Вопт где U,,lU - входное напряжение второй декады, откуда 4 ОДК Если частота сигнала увеличится например в 10 раз, и достигнет значения и; , то индукция в сердечнике первой декады уменьшится также в 10 раз, т.е. выйдет за пределы оптимальной, что приведет к увеличению погрешности деления. Для устранения этого недостатка вход делителя по команде блока 11 управления подключается к входу второй декады, а. выход - к седьмой; В этом случае индукция в сердечнике второй декады W- J 2. Wc -fOtl iO.IK При дальнейшем увеличении частоты переключение происходит аналогично . Таким образом, количество незадействованных декад равно (ш- 1), т.е. значительно меньше, чем в известном устройстве. Уменьшение числа незадействованных декад выгодно отличает предлагаемое устройство от.известного, так как экономится дорогостоящий магнитный материал, уменьшаются его габариты. Формула изобретения Широкополосный индуктивный делитель напряжения, содержащий л декад, коммутатор входов и коммутатор выходов , управляющие входы которых подключены к блоку управчения, отличающийся т%м, что, с целью упрощения схемы, он снабжен Cvn- 1) дополнительными декадами, где mчисло частотных диапазонов, коммутаторы входов и выходов выполнены . соответственно в виде m переключателей, переключающие контакты переключателей коммутатора входов подключены к входам IT первых декад, размыкающие контакты - к выходам ДУН- 1) первых декад, замыкающие контакты - к входной клемме делителя, переключающие контакты переключателей коммутатора выходов подключены к выходам г последних декеш размыкающие контакты - к входам (W- 1) последних декад, замыканнцие контакты - к выходной клемме делителя, причем на каждом К. -ом из частотных поддиапазонов входная клемма делителя через коммутатор входов подключена к выходная через

коммутатор выходов подключена к (.И+К- 1)-й из числа последовательно соединенных декад.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 322723, кл. G01R 15/06, 1970,

2.Авторское свидетельство СССР 418805, кл. GOIR 15/06, 1972 прототип).

,