PL235112B1 - Układ termokompensowanego dzielnika rezystorowego - Google Patents

Abstract

Układ termokompensowanego dzielnika rezystorowego zawiera rezystor wysokonapięciowy, rezystory i termistory, przy czym linia wejściowa (WE) dzielnika dołączona jest do wyprowadzenia wysokonapięciowego rezystora górnego (RG), którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do linii wyjściowej (WY) dzielnika oraz do wyprowadzenia rezystora dolnego (RD), którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do pary równolegle połączonych termistora (PTC) i rezystora korekcyjnego (RK1), które dołączone są do pary połączonych równolegle termistora (NTC) i rezystora korekcyjnego (RK2), które dołączone są do linii wspólnej (WS) dzielnika rezystorowego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ termokompensowanego dzielnika rezystorowego, zwłaszcza do wysokonapięciowych dzielników napięcia zbudowanych przy użyciu rezystorów wysokonapięciowych z warstwą rezystywną z tlenku rutenu.

Znane z literatury są sondy wysokonapięciowe do mierników napięcia lub oscyloskopów. Są one zbudowane jako dzielniki rezystorowe, ale ze względu na laboratoryjne zastosowanie we względnie stałej temperaturze, nie posiadają układów termokompensacji.

Znany z opisu patentowego PL 226358 B1 wielofunkcyjny przekładnik prądowo-napięciowy zawiera wysokonapięciowy dzielnik rezystancyjno-pojemnościowy, ale nie zawiera obwodów termokompensacji.

W opisie patentowym US6512369B2 pokazano kompensowany temperaturowo dzielnika napięcia, w którym są zastosowane elementy magnetorezystywne. Dzielnik ten jest przystosowany do bardzo małych napięć.

Znany z opisów patentowych CN106444958, EP3128390 oraz US20170040979 układ termokompensowanego dzielnika napięcia zawiera termistor kompensujący zmiany napięcia diod tworzących górną gałąź dzielnika.

W układzie termokompensowanego dzielnika rezystorowego według wynalazku, linia wejściowa dzielnika dołączona jest do wyprowadzenia wysokonapięciowego rezystora górnego, którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do linii wyjściowej dzielnika oraz do wyprowadzenia rezystora dolnego, którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do pary równolegle połączonych termistora PTC i rezystora korekcyjnego, które dołączone są do pary połączonych równolegle termistora NTC i rezystora korekcyjnego, które dołączone są do linii wspólnej dzielnika rezystorowego. Dzielniki rezystorowe charakteryzują się możliwością uzyskania wysokiej dokładności stopnia podziału.

Zaletą wynalazku jest ograniczenie wpływu zmian rezystancji dzielnika w funkcji temperatury na jego dokładność.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat ideowy układu a Fig. 2 przedstawia wykresy zmian rezystancji w funkcji temperatury.

Linia wejściowa WE dzielnika dołączona jest do wyprowadzenia wysokonapięciowego rezystora górnego RG, którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do linii wyjściowej WY dzielnika oraz do wyprowadzenia rezystora dolnego RD. Drugie wyprowadzenie rezystora dolnego RD dołączone jest do pary równolegle połączonych termistora PTC i rezystora korekcyjnego RK1, które dalej są dołączone do pary połączonych równolegle termistora NTC i rezystora korekcyjnego RK2, które dołączone są do linii wspólnej (WS) dzielnika rezystorowego.

Wysokonapięciowy rezystor górny RG, wykonany najczęściej z tlenku rutenu ma zmienny współczynnik zmian rezystancji w funkcji temperatury, w niskich temperaturach współczynnik jest ujemny, w wyższych współczynnik jest dodatni. Zasada działania termokompensowanego dzielnika rezystorowego jest taka, że stały stopień podziału dzielnika wymaga proporcjonalnych zmian wartości rezystancji wysokonapięciowego rezystora górnego RG i sumarycznej rezystancji dolnej gałęzi dzielnika, pomiędzy linią wyjściową WY a linią wspólną WS. Ta sumaryczna, rezystancja składa się z szeregowo połączonych dolnego RD i równolegle połączonych par termistor PTC i rezystor korekcyjny RK1 oraz termistor NTC i rezystor korekcyjny RK2. Rezystancja dolnej gałęzi dzielnika zmienia się w zależności od temperatury, przy czym w górnym zakresie temperatur dominujące zmiany wynikają ze zmian termistora PTC a w dolnym zakresie temperatur ze zmian termistora NTC. Dynamika tych zmian jest zależna od wartości, rezystorów korekcyjnych RK1 i RK2. Wartość rezystora dolnego RD jest tak dobrana, aby uzyskać pożądany stopień podziału przy uwzględnieniu rezystancji elementów termokompensacji. Na rysunku Fig. 2 przebieg dR pokazuje zmiany stopnia podziału w funkcji temperatury, przebieg A pokazuje zmiany rezystancji pary termistor NTC i rezystor korekcyjny RK2, przebieg B pokazuje zmiany rezystancji pary termistor PTC i rezystor korekcyjny RK1, a przebieg A+B pokazuje wypadkową zmianę rezystancji szeregowej obu par termistorów i rezystorów korekcyjnych w funkcji temperatury. Przebiegi dR i A+B są tak przemieszczone, aby pokazać zakres kompensacji.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Układ termokompensowanego dzielnika rezystorowego zawierający rezystor wysokonapięciowy, rezystory i termistory, znamienny tym, że linia wejściowa (WE) dzielnika dołączona jest do wyprowadzenia wysokonapięciowego rezystora górnego (RG), którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do linii wyjściowej (WY) dzielnika oraz do wyprowadzenia rezystora dolnego (RD), którego drugie wyprowadzenie dołączone jest do pary równolegle połączonych termistora (PTC) i rezystora korekcyjnego (RK1), które dołączone są do pary połączonych równolegle termistora (NTC) i rezystora korekcyjnego (RK2), które dołączone są do linii wspólnej (WS) dzielnika rezystorowego.