RU157277U1 - Индуктивный делитель напряжения - Google Patents
Индуктивный делитель напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU157277U1 RU157277U1 RU2015110661/28U RU2015110661U RU157277U1 RU 157277 U1 RU157277 U1 RU 157277U1 RU 2015110661/28 U RU2015110661/28 U RU 2015110661/28U RU 2015110661 U RU2015110661 U RU 2015110661U RU 157277 U1 RU157277 U1 RU 157277U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- winding
- section dividing
- multiplexer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Индуктивный делитель напряжения, содержащий три десятисекционные делительные обмотки с отводами, причем первая и вторая десятисекционные делительные обмотки размещены на первом магнитопроводе и подключены к контактам двух коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку управления, вход устройства соединен с входом первой десятисекционной делительной обмотки, выход которой соединен с входом второй десятисекционной делительной обмотки, число витков которой в десять раз меньше числа витков первой десятисекционной делительной обмотки, нижний отвод которой соединен с общим проводом устройства, третья десяти-секционная делительная обмотка размещена на втором магнитопроводе, выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с входом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом мультиплексора, цифроаналоговый преобразователь соединен с изолированной обмоткой, размещенной на первом магнитопроводе, управляющие входы мультиплексора, цифроаналогового преобразователя и третьего коммутатора подключены к блоку управления, сумматор, отличающийся тем, что низкопотенциальный выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с первым входом второго мультиплексора, второй вход которого соединен с общим проводом устройства, выход второго мультиплексора соединен с нижним отводом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом сумматора, второй вход сумматора подключен к первому выходу демультиплексора, выход сумматора �
Description
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована в качестве высокоточного управляемого делителя напряжения переменного тока.
Известен индуктивный делитель напряжения [Melcher J. Programmable Precision IVD for the Audio Frequency Range // IEEE Trans, on Instrum. and Meas. - 1993. - Vol. 42, №2. - P. 627-629], содержащий первый тороидальный ферромагнитный магнитопровод с намагничивающей обмоткой с отводами, соединенными с замыкающими контактами реле первого электромеханического коммутатора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй соосно расположенный с первым тороидальный ферромагнитный магнитопровод. На обоих магнитопроводах размещены первая и вторая соединенные каскадно основные делительные обмотки, причем отводы первой делительной обмотки соединены с замыкающими контактами реле второго электромеханического коммутатора, выход которого соединен с входом второй делительной обмотки. Выход второй делительной обмотки соединен с вторым входом первого сумматора. Отводы дополнительной обмотки, намотанной на первом магнитопроводе, соединены с входом умножающего цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго сумматора. Второй вход этого сумматора соединен с выходом первого сумматора, а выход - с выходом устройства.
Недостатком такого делителя является технологическая сложность изготовления делительных обмоток и сравнительно большие значения выходного импеданса и погрешности коэффициента передачи из-за использования двух сумматоров.
Известен индуктивный делитель напряжения [SU 1257530 A1, МПК4 G01R 15/06, опубл. 15.09.1986], содержащий основной масштабирующий блок, выполненный в виде размещенных на одном магнитопроводе двух десятисекционных делительных обмоток с отводами, подключенными к контактам двух электромеханических коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку управления. Вход преобразователя соединен с входом первой делительной обмотки, а один из ее выходов - с входом второй делительной обмотки. Третья делительная обмотка с отводами размещена на одном магнитопроводе с первой и второй делительными обмотками. Вход третьей делительной обмотки соединен с другим выходом первой делительной обмотки, взятым от отвода ее первой секции. Вход резистивного масштабирующего блока подключен к выходу третьей делительной обмотки, взятому от отвода ее первой секции. Выводы секции третьей делительной обмотки через первый электронный коммутатор соединены с одним входом первого сумматора. Выходы резистивного масштабирующего блока через второй электронный коммутатор подключены к второму входу первого сумматора. Управляющие входы обоих электронных коммутаторов подключены к блоку управления. Выход первого сумматора подключен к одному из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с выходом второй делительной обмотки, а выход второго сумматора - с выходом преобразователя.
Недостатком этого устройства является увеличение погрешности коэффициента передачи при малых его значениях, как на нижних, так и верхних частотах из-за использования двух последовательно включенных сумматоров, один из которых является электронным, а второй трансформаторным.
Известен индуктивный делитель напряжения [RU 132211 U1, МПК4 G01R 15/00, опубл. 10.09.2013], выбранный в качестве прототипа, содержащий основной масштабирующий блок, состоящий из трех десятисекционных делительных обмоток с отводами. Первая и вторая десятисекционные делительные обмотки размещены на первом магнитопроводе и подключены к контактам двух коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку управления. Вход устройства соединен с входом первой десятисекционной делительной обмотки, выход которой соединен с входом второй десятисекционной делительной обмотки. Выход сумматора соединен с выходом устройства. В основном масштабирующем блоке третья десятисекционная делительная обмотка размещена на втором магнитопроводе. Выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с входом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом мультиплексора, второй вход которого соединен с нижним отводом первой десятисекционной делительной обмотки и общим проводом устройства. Выход мультиплексора подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к выходу изолированной обмотки, размещенной на первом магнитопроводе. Управляющие входы мультиплексора, цифроаналогового преобразователя и третьего коммутатора подключены к блоку управления.
Этому индуктивному делителю напряжения присущи следующие недостатки:
1. Увеличение погрешности устройства при малых значениях коэффициента передачи на нижних частотах. Обусловлено это влиянием паразитных параметров - омических сопротивлений проводов обмоток сумматора и трансформатора, образованного из изолированной обмотки и первой десятисекционной делительной обмотки, и активным сопротивлением потерь магнитопровода.
2. Увеличение погрешности устройства при малых значениях коэффициента передачи на верхних частотах. Причина - сравнительно большие значения индуктивностей рассеяния и емкостей обмоток сумматора и трансформатора, образованного из изолированной обмотки и первой десятисекционной делительной обмотки.
Задачей полезной модели является повышение точности деления при малых значениях коэффициента передачи в широком диапазоне частот.
Поставленная задача достигается тем, что индуктивный делитель напряжения, также как в прототипе, содержит три десятисекционные делительные обмотки с отводами, причем первая и вторая десятисекционные делительные обмотки размещены на первом магнитопроводе и подключены к контактам двух коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку управления, вход устройства соединен с входом первой десятисекционной делительной обмотки, выход которой соединен с входом второй десятисекционной делительной обмотки, число витков которой в десять раз меньше числа витков первой десятисекционной делительной обмотки, нижний отвод которой соединен с общим проводом устройства, третья десятисекционная делительная обмотка размещена на втором магнитопроводе, выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с входом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом мультиплексора, цифроаналоговый преобразователь соединен с изолированной обмоткой, размещенной на первом магнитопроводе, управляющие входы мультиплексора, цифроаналогового преобразователя и третьего коммутатора подключены к блоку управления, сумматор.
Согласно полезной модели низкопотенциальный выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с первым входом второго мультиплексора, второй вход которого соединен с общим проводом устройства. Выход второго мультиплексора соединен с нижним отводом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом сумматора. Второй вход сумматора подключен к первому выходу демультиплексора. Выход сумматора соединен с первым входом третьего мультиплексора, выход которого соединен с выходом устройства. Второй вход третьего мультиплексора соединен со вторым выходом демультиплексора, вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, высокопотенциальный вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, второй вход которого подключен к высокопотенциальному выходу изолированной обмотки, низкопотенциальный выход которой соединен с общим проводом устройства. Управляющие входы второго, третьего мультиплексоров, демультиплексора подключены к блоку управления.
В заявляемом устройстве использование трех мультиплексоров и демультиплексора позволяет уменьшить погрешность коэффициента передачи при его малых значениях за счет того, что:
- цифроаналоговый преобразователь посредством первого и второго мультиплексоров подключен к выходу соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток, представляющих собой автотрансформаторы, которые являются более точными по сравнению с трансформатором, образованным из первой десятисекционной делительной обмотки и изолированной обмотки, размещенных на первом магнитопроводе, в прототипе;
- цифроаналоговый преобразователь посредством демультиплексора и третьего мультиплексора подключен непосредственно к выходу устройства, в отличие от прототипа, где цифроаналоговый преобразователь подключен к выходу устройства через сумматор, вносящий существенный вклад в суммарную погрешность устройства.
На фиг. 1 представлена функциональная схема индуктивного делителя напряжения.
В таблице 1 приведены относительные погрешности коэффициента передачи заявляемого устройства и прототипа для диапазона изменения коэффициента передачи трех старших декад.
В таблице 2 приведены относительные погрешности коэффициента передачи заявляемого устройства и прототипа для диапазона изменения коэффициента передачи трех младших декад.
Индуктивный делитель напряжения содержит первую десятисекционную делительную обмотку 1, размещенную на первом магнитопроводе 2 и высокопотенциальный вход которой соединен с входом устройства, а низкопотенциальный вход соединен с общим проводом устройства, ее отводы 3-13 соответственно через контакты реле 14-26 первого коммутатора 27 соединены с входом второй десятисекционной делительной обмотки 28, размещенной на первом магнитопроводе 2. Число витков второй десятисекционной делительной обмотки 28 в 10 раз меньше числа витков первой десятисекционной делительной обмотки 1. Отводы 29-39 второй десятисекционной делительной обмотки 28 через контакты реле 40-52 второго коммутатора 53 и первый мультиплексор 54 (Ml) соединены с входом третьей десятисекционной делительной обмотки 55, размещенной на втором магнитопроводе 56. Десятисекционные делительные обмотки 1, 28 и 55 соединены каскадно по схеме Кельвина-Варлея.
Низкопотенциальный выход второй десятисекционной делительной обмотки 28 соединен с первым входом 57 первого мультиплексора 54 (M1), второй вход 58 которого подключен к общему проводу устройства. Выход 59 первого мультиплексора 54 (M1) соединен с нижним отводом 60 третьей десятисекционной делительной обмотки 55, отводы 60-70 которой соответственно через контакты реле 71-81 третьего коммутатора 82 подключены к первому входу 83 сумматора 84 (C) и второму входу 85 второго мультиплексора 86 (М2). Первый выход 87 демультиплексора 88 (ДМ) соединен со вторым входом 89 сумматора 84 (С). Выход 90 сумматора 84 (С) соединен с первым входом 91 третьего мультиплексора 92 (М3), выход 93 которого соединен с выходом устройства. Второй вход 94 третьего мультиплексора 92 (М3) подключен ко второму выходу 95 демультиплексора 88 (ДМ). Низкопотенциальный вход 96 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) соединен с низкопотенциальным выходом изолированной обмотки 98 и общим проводом устройства. Изолированная обмотка 98 размещена на первом магнитопроводе 2. Высопотенциальный выход изолированной обмотки 98 подключен к первому входу 99 второго мультиплексора 86 (М2), выход 100 которого соединен с высокопотенциальным входом 101 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП). Выход 102 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) подключен к входу 103 демультиплексора 88 (ДМ).
Управляющие входы 104, 105, 106 соответственно первого 27, второго 53, третьего 82 коммутаторов, управляющие входы 107, 108, 111 соответственно первого 54 (M1), второго 86 (М2), третьего 92 (МЗ) мультиплексоров, управляющий вход 109 демультиплексора 88 (ДМ) и управляющий вход 110 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) подключены к блоку управления 112 (БУ).
Индуктивный делитель напряжения работает следующим образом. В режиме установки больших значений коэффициента передачи входное напряжение Uвх поступает на первую десятисекционную делительную обмотку 1. Так как первая 1 и вторая 28 десятисекционные делительные обмотки расположены на первом сердечнике 2 и число витков второй десятисекционной делительной обмотки 28 в 10 раз меньше числа витков первой десятисекционной делительной обмотки 1, то в каждой секции первой 1 и второй 28 десятисекционных делительных обмоток наводится электродвижущая сила, равная 0,1Uвх и 0,01Uвх соответственно. Таким образом, на отводах 3-13 первой десятисекционной делительной обмотки 1 дискретность напряжения равна 0,1Uвх, а на отводах 29-39 второй десятисекционной делительной обмотки 28-0,01Uвх. Коэффициенты передач первой 1 и второй 28 десятисекционных делительных обмоток устанавливаются блоком управления 112 (БУ) путем замыкания контактов реле 14-26 первого коммутатора 27 и контактов реле 40-52 второго коммутатора 53. Напряжение с выхода второй десятисекционной делительной обмотки 28, равное 0,01Uвх, поступает на третью десятисекционную делительную обмотку 55, секции которой расположены на втором магнитопроводе 56. В режиме установки больших значений коэффициента передачи напряжение с низкопотенциального выхода второй десятисекционной делительной обмотки 28 через первый мультиплексор 54 (M1), т.е. первый вход 57 и далее выход 59, поступает на низкопотенциальный вход третьей десятисекционной делительной обмотки 55. При этом на втором входе 58 первого мультиплексора 54 (M1) присутствует потенциал общего провода.
Так как входное напряжение третьей десятисекционной делительной обмотки 55 равно 0,01Uвх, то на отводах 60-70 дискретность напряжения равна 0,001Uвх. Коэффициент передачи третьей десятисекционной делительной обмотки 55 устанавливается блоком управления 112 (БУ) путем замыкания контактов реле 71-81 третьего коммутатора 82. Таким образом, напряжение, поступающее на первый вход 83 сумматора 84 (С) и одновременно на второй вход 85 второго мультиплексора 86 (М2) равно
U83=(Kп1+0,1Kп2+0,01Kм1Kп3)Uвх=K1Uвх,
где Kп1 - коэффициент передачи первой десятисекционной делительной обмотки 1;
Kп2 - коэффициент передачи второй десятисекционной делительной обмотки 28;
Kп3 - коэффициент передачи третьей десятисекционной делительной обмотки 55;
Kм1 - коэффициент передачи первого мультиплексора 54 (M1);
K1 - коэффициент передачи соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55.
Например, при установке Kп1=0,2 путем замыкания контактов реле 16 и 17 первого коммутатора 27, Kп2=0,3 путем замыкания контактов реле 43 и 44 и переключения контактов реле 51, 52 второго коммутатора 53, Kп3=0,4 путем замыкания контакта реле 75 третьего коммутатора 82, напряжение на выходе соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 будет равно (при Kм1=1)
U83=(Kп1+0,1Kп2+0,01Kм1Kп3)Uвх=(0,2+0,03+0,004)Uвх=0,234Uвх.
В режиме установки больших значений коэффициента передачи (малых ослаблений), т.е. когда K1≠0, демультиплексор 88 (ДМ) находится в состоянии, указанном на фиг. 1, и на его выходе 87 будет напряжение U87, равное выходному напряжению цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП). Далее это напряжение поступает на второй вход 89 сумматора 84 (С), выполненного, например, в виде двухобмоточного трансформатора. Суммарное напряжение соединенных каскадно десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 и цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) с выхода 90 сумматора 84 (С) поступает на первый вход 91 третьего мультиплексора 92 (М3) и далее на его выход 93, являющийся выходом устройства. При этом напряжение на втором входе 94 третьего мультиплексора 92 (М3), равное напряжению на втором выходе 95 демультиплексора 88 (ДМ), отсутствует.
На низкопотенциальный 96 и высопотенциальный 101 входы цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) поступает напряжение с изолированной обмотки 98, причем напряжение с ее высокопотенциального выхода поступает на первый вход 99 второго мультиплексора 86 (М2) и далее на его выход 100 и высопотенциальный вход 101 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП). Напряжение с выхода 102 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП), пропорциональное коду на управляющем входе ПО, поступает на вход 103 демультиплексора 88 (ДМ).
Напряжение на первом выходе 87 демультиплексора 88 (ДМ) равно
U87=U103=U102=K98KцапKм2Kм3Uвх,
где K98 - коэффициент передачи трансформатора, образованного из изолированной обмотки 98 и первой десятисекционной делительной обмотки 1;
Kцап - коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП);
Kм2 - коэффициент передачи второго мультиплексора 86 (М2);
Kм3 - коэффициент передачи демультиплексора 88 (ДМ).
Напряжение на выходе устройства равно
Uвых=U93=U9l=U90=(Kп1+0,1Kп2+0,01Kм1Kп3+K98KцапKм2Kм3Kп4)Kм4Kвх,
где Kм4 - коэффициент передачи третьего мультиплексора 92 (М3);
Kп4 - коэффициент передачи сумматора 84 (С) по второму входу 89.
Если K98=0,1, Kп4=0,01, Kм1=Kм2=Kм3=Kм4=1, то
Uвых=(Kп1+0,1Kп2+0,01Kп3+0,001Kцап)Uвх.
Из этой формулы следует, что в индуктивном делителе напряжения с помощью десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 реализуются три старшие декады, а посредством цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) - младшие декады. При десятиразрядном цифроаналоговом преобразователе 97 (ЦАП), коэффициент передачи которого изменяется в пределах 0,001…0,999, образуется шестидекадный индуктивный делитель напряжения с дискретностью изменения коэффициента передачи, равной 0,000001.
Таким образом, в режиме малых ослаблений диапазон изменения коэффициента передачи, устанавливаемого цифровыми кодами от блока управления 112 (БУ) на управляющих входах 104, 105 и 106 первого 27, второго 53 и третьего 82 коммутаторов соответственно, управляющих входах 107, 108, 111 первого 54 (M1), второго 86 (М2), третьего 92 (М3) мультиплексоров соответственно и управляющих входах 109, 110 демультиплексора 88 (ДМ) и цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП) соответственно, зависит только от соединенных каскадно десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 и лежит в пределах 0,001000 до 1,000000, т.е. равен 60 дБ. В прототипе этот диапазон также равен 60 дБ, так как коэффициент передачи устанавливается коммутацией отводов первой 1, второй 28 и третьей 55 десятисекционных делительных обмоток.
В режиме установки малых значений коэффициента передачи (больших ослаблений), т.е. когда коэффициент передачи изменяется в пределах 0,000000-0,000100 с дискретностью 0,000001, устройство работает следующим образом. Входное напряжение UBX поступает на первую десятисекционную делительную обмотку 1, коэффициент передачи которой устанавливается равным Kп1=0,0. При этом коэффициент передачи второй десятисекционной делительной обмотки 28 устанавливается равным Kп2=0,0, а третьей десятисекционной делительной обмотки 55 - Kп3=0,1. Таким образом, коэффициент передачи соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 равен K1=K001=0,001. В этом режиме срабатывают первый 54 (M1), второй 86 (М2), третий 92 (М3) мультиплексоры и демультиплексор 88 (ДМ). Первый мультиплексор 54 (M1) подключает нижний отвод 60 третьей десятисекционной делительной обмотки 55 к общему проводу устройства и тем самым уменьшает аддитивную погрешность, обусловленную напряжением прямого прохождения на выходе соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55. Выходное напряжение с отвода 61 третьей десятисекционной делительной обмотки 55, равное 0,001Uвх, через замкнутый контакт реле 72 третьего коммутатора 82 и второй мультиплексор 86 (М2) поступает на высокопотенциальный вход 101 цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП), выходное напряжение которого через демультиплексор 88 (ДМ) и третий мультиплексор 92 (М3) поступает на выход 93 устройства. Таким образом, в этом режиме из тракта прохождения сигнала исключаются изолированная обмотка 98 и сумматор 84 (С), являющиеся источниками погрешностей в прототипе.
Напряжение на выходе устройства равно
где Kпм - коэффициент передачи устройства при его малых значениях.
K001 _ коэффициент передачи соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55.
Напряжение на выходе прототипа равно
где Kпр - коэффициент передачи прототипа при его малых значениях.
Основное преимущество заявляемого устройства проявляется при малых значениях коэффициентах передачи, т.е. когда работает цифроаналоговый преобразователь 97 (ЦАП).
Из формулы (1) после преобразования получим
где δK001 - относительная погрешность коэффициента передачи соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 при коэффициенте передачи K001=0,001;
δKм2 - относительная погрешность коэффициента передачи второго мультиплексора 86 (М2);
δKм3 - относительная погрешность коэффициента передачи демультиплексора 88 (ДМ);
δKм4 - относительная погрешность коэффициента передачи третьего мультиплексора 92 (М3);
δKцап - относительная погрешность коэффициента передачи цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП).
Отсюда погрешность устройства зависит от погрешностей коэффициента передачи соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 при коэффициенте передачи K001=0,001, второго 86 (М2), третьего 92 (М3) мультиплексоров, демультиплексора 88 (ДМ) и цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП).
Из формулы (3) видно, что при δKм(.)<<δK001 и δKм(.)<<δKцап
Таким образом, точность устройства зависит только от точности соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток 1, 28, 55 и цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП).
Для прототипа из формулы (2) получим
где δK98 - относительная погрешность коэффициента передачи трансформатора, образованного из изолированной обмотки 98 и первой десятисекционной делительной обмотки 1;
δKцап - относительная погрешность коэффициента передачи цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП).
Из формулы (5) видно, что погрешность прототипа зависит не только от погрешностей цифроаналогового преобразователя 97 (ЦАП), трансформатора, но и сумматора 84 (С).
Анализ выражений (4) и (5) показывает:
1. В заявляемом устройстве на один источник погрешностей меньше.
2. Точность соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток заявляемого устройства выше точности трансформатора, образованного из изолированной обмотки и первой десятисекционной делительной обмотки, прототипа. В соединенных каскадно трех десятисекционных делительных обмоток, выполненных по автотрансформаторной схеме, погрешность коэффициента передачи в области низких частот зависит только от неравенства омических сопротивлений секций, а не абсолютных значений сопротивлений обмоток, как в трансформаторе прототипа, и практически не зависит от активного сопротивления потерь магнитопровода. Индуктивности рассеяния автотрансформаторных десятисекционных делительных обмоток меньше индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора, поэтому погрешность коэффициента передачи заявляемого устройства в области верхних частот меньше погрешности коэффициента передачи трансформатора прототипа.
Таким образом, из-за меньшего числа источников погрешностей, а также меньшей погрешности соединенных каскадно десятисекционных делительных обмоток по сравнению с погрешностью трансформатора, точность заявляемого устройства выше точности прототипа.
Опытный экземпляр индуктивного делителя напряжения был выполнен на трех тороидальных магнитопроводах из нанокристаллического железа АМАГ 200С (магнитная проницаемость µ=250000, индукция В=0,5 Тл). На первом магнитопроводе 2 размеров 60×40×30 мм намотаны первая 1 и вторая 28 десятисекционные делительные обмотки, причем первая десятисекционная делительная обмотка 1 изготовлена жгутом из 10 равномерно скрученных в жгут проводов ПЭТВ-1 диаметра 0,33 мм, число витков - 300, а вторая десятисекционная делительная обмотка 28 - жгутом из 10 равномерно скрученных в жгут проводов ПЭТВ-1 диаметра 0,18 мм, число витков - 30. На этом же магнитопроводе 2 проводом ПЭТВ-1 диаметра 0,33 мм намотана изолированная обмотка 98 с число витков 30. На втором магнитопроводе 56 размеров 45×25×10 мм намотана третья десятисекционная делительная обмотка 55 жгутом из десяти равномерно скрученных проводов ПЭТВ-1 диаметра 0,23 мм, число витков - 100. На третьем магнитопроводе размеров 40×25×5 мм намотаны первичная и вторичная обмотки сумматора 84 (С) проводом ПЭТВ-1 диаметра 0,18 мм с числом витков 100 и 1 соответственно.
Цифроаналоговый преобразователь 97 (ЦАП) выполнен на микросхеме AD7847AR, представляющей собой 12-ти разрядный ЦАП со встроенным операционным усилителем.
В качестве коммутаторов 27, 53, 82 и мультиплексоров 54 (M1), 86 (М2), 92 (М3), демультиплексора 88 (ДМ) использовались электромагнитные реле TQ2-5v с переключающими контактами.
Блок управления 112 (БУ) выполнен на основе микроконтроллера At-mega 128, программируемой логической интегральной схемы EPM3512QQC208-10, оптрона TLP 127.
Погрешности заявляемого устройства и прототипа определялись методом сравнения с мерой - эталонным шестидекадным индуктивным делителем напряжения, входящим в состав измерительной установки В1-20. На входы устройств подавалось напряжение 10 В среднеквадратического значения с генератора синусоидальных сигналов Г3-109. В качестве нуль-индикатора применялся дифференциальный указатель ДУ-2010 с чувствительностью 10 нВ.
Как видно из таблицы 1 на частоте 1 кГц и 10 кГц в диапазоне изменения коэффициента передачи первой, второй и третьей декад, т.е. 0,001111…0,999999, отличие в погрешностях заявляемого устройства и прототипа незначительно.
Из таблицы 2 видно, что в диапазоне изменения коэффициента передачи трех младших декад, т.е. 0,000001…0,000999, отличие в погрешностях обоих сравниваемых устройств более существенно. Так на частотах 1 кГц и 10 кГц погрешности заявляемого устройства в 1,1…1,3 раза меньше по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- Индуктивный делитель напряжения, содержащий три десятисекционные делительные обмотки с отводами, причем первая и вторая десятисекционные делительные обмотки размещены на первом магнитопроводе и подключены к контактам двух коммутаторов, управляющие входы которых подключены к блоку управления, вход устройства соединен с входом первой десятисекционной делительной обмотки, выход которой соединен с входом второй десятисекционной делительной обмотки, число витков которой в десять раз меньше числа витков первой десятисекционной делительной обмотки, нижний отвод которой соединен с общим проводом устройства, третья десяти-секционная делительная обмотка размещена на втором магнитопроводе, выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с входом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом мультиплексора, цифроаналоговый преобразователь соединен с изолированной обмоткой, размещенной на первом магнитопроводе, управляющие входы мультиплексора, цифроаналогового преобразователя и третьего коммутатора подключены к блоку управления, сумматор, отличающийся тем, что низкопотенциальный выход второй десятисекционной делительной обмотки соединен с первым входом второго мультиплексора, второй вход которого соединен с общим проводом устройства, выход второго мультиплексора соединен с нижним отводом третьей десятисекционной делительной обмотки, отводы которой через контакты третьего коммутатора соединены с первым входом сумматора, второй вход сумматора подключен к первому выходу демультиплексора, выход сумматора соединен с первым входом третьего мультиплексора, выход которого соединен с выходом устройства, второй вход третьего мультиплексора соединен со вторым выходом демультиплексора, вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, высокопотенциальный вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, второй вход которого подключен к высокопотенциальному выходу изолированной обмотки, низкопотенциальный выход которой соединен с общим проводом устройства, при этом управляющие входы второго, третьего мультиплексоров, демультиплексора подключены к блоку управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110661/28U RU157277U1 (ru) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Индуктивный делитель напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110661/28U RU157277U1 (ru) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Индуктивный делитель напряжения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU157277U1 true RU157277U1 (ru) | 2015-11-27 |
Family
ID=54753762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015110661/28U RU157277U1 (ru) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Индуктивный делитель напряжения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU157277U1 (ru) |
-
2015
- 2015-03-24 RU RU2015110661/28U patent/RU157277U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2013112351A (ru) | Блок пояса роговского | |
| RU157277U1 (ru) | Индуктивный делитель напряжения | |
| CN105675947B (zh) | 一种多盘感应分流器 | |
| RU132211U1 (ru) | Индуктивный делитель напряжения | |
| US2884587A (en) | Variable voltage switching device | |
| CN104330651A (zh) | 一种高频变压器磁芯的筛选装置及方法 | |
| RU2017123292A (ru) | Способ фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичных токов многообмоточных силовых трансформаторов | |
| Wibowo et al. | Design and testing of Rogowski coil based PCB double helix for gas insulated switchgear 150 kV aplication | |
| CN212586462U (zh) | 模拟电容标准器 | |
| RU2381585C1 (ru) | Емкостный источник питания | |
| US3609528A (en) | Noise pulse cancellation system formed by a pair of transformers | |
| US1573337A (en) | Electrical bridge | |
| RU145938U1 (ru) | Широкополосный согласующий трансформатор | |
| CN113241241B (zh) | 一种线圈绕组有源电屏蔽装置 | |
| RU50043U1 (ru) | Индуктивный делитель напряжения | |
| SU989541A2 (ru) | Источник переменного тока | |
| RU2678330C1 (ru) | Устройство для измерения токов в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов | |
| SU1277227A1 (ru) | Кодоуправл емый индуктивный делитель напр жени | |
| RU60785U1 (ru) | Индуктивный делитель напряжения | |
| Zirka et al. | On Typical Flaws of the Transformer Models for Inrush Current Evaluation | |
| Richards | Reeds Vol 15: Electronics, Navigational Aids and Radio Theory for Electrotechnical Officers | |
| SU907533A1 (ru) | Магнитоэлектронный преобразователь напр жени | |
| SU135788A1 (ru) | Устройство дл дистанционного измерени линейных перемещений | |
| Lisowiec et al. | New Quality of Current Measurement in Power Switchgear with the Use of PCB Sensors | |
| SU113905A1 (ru) | Индукционный делитель напр жени , например, дл применени в компенсационных схемах переменного тока и счетнорешающих устройствах |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170325 |