RU2079847C1 - Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока - Google Patents
Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079847C1 RU2079847C1 SU4922146A RU2079847C1 RU 2079847 C1 RU2079847 C1 RU 2079847C1 SU 4922146 A SU4922146 A SU 4922146A RU 2079847 C1 RU2079847 C1 RU 2079847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- divider
- voltages
- arm
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоизмерительным устройствам и может быть использовано для эффективного измерения напряжений постоянного тока в высоковольтных цепях. Сущность изобретения: устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока содержит делитель 1 RC-типа, верхнее резистивное плечо 2, которое соединено с высоковольтной цепью 3, нижнее емкостное плечо делителя 1, состоящее из двух последовательно соединенных конденсаторов 4, 5, к общим выводам которых подключен нагрузочный резистор 6, газовый разрядник 7, подключенный к нижнему плечу делителя 1, последовательно соединенные электронный усилитель 8, измерительный блок 9 и индикатор 10, причем вход электронного усилителя 8 подключен к общим выходам конденсаторов 4, 5. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для эффективного измерения напряжений постоянного тока в высоковольтных цепях.
Известно устройство контроля высоких напряжений постоянного тока, содержащее высоковольтный плоскопараллельный конденсатор, в межэлектродном промежутке которого размещена сферической формы проводящая частица (см. журнал "Измерительная техника", N 12, 1976).
Также известно устройство измерения напряжений постоянного тока в высоковольтных цепях, содержащее систему экранирующий измерительный электрод, электродвигатель, причем экранирующий электрод выполнен в виде круга с секторно-ножевидными отверстиями. Устройство описано в авт.св. N 1288630, кл. G 01R 29/12.
Такие устройства измерения высоких напряжений постоянного тока обладают невысокой чувствительностью, точностью, надежностью работы и сложной конструкцией.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока, описанное в заявке ФРГ N 25008661, кл.G 01R 15/06, 1979. Оно содержит высоковольтный емкостный делитель и измерительный блок, содержащий конденсаторы для высокого и низкого напряжения, к которому подключен измерительный усилитель, соединенный с трансформатором.
Недостатками устройства-прототипа являются невысокая точность измерения высоких напряжений (Δ≥90%), связанная с наличием емкостного делителя, установившиеся напряжения на конденсаторах которого релаксируют со временем; низкая стабильность работы, резбалан нуля, что связано с наличием емкостного делителя в высоковольтной цепи; значительные габариты устройства, обуславливающие наличие мощного высоковольтного конденсатора и нагрузочного трансформатора.
Целью предполагаемого изобретения является повышение точности измерения высоких напряжений постоянного тока.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения высоких напряжений постоянного тока, содержащем делитель напряжения, усилитель, измерительный блок и индикатор, размещен газовый разрядник, который подключен к нижнему емкостному плечу делителя RC-типа. Вследствие того, что в предложенном устройстве для измерения высоких напряжений постоянного тока размещен газовый разрядник, который подключен к нижнему емкостному плечу делителя RC-типа, с которого подается сигнал на измерительный блок, достигается поставленная цель. Точность измерения повышается более чем в 10 раз.
В известных технических решениях признаков, сходных с заявленным, не обнаружено. Следовательно, предложенное техническое решение устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока обладает существенными отличиями.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом.
Конструктивно устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока включает делитель 1 RC-типа, верхнее резистивное плечо 2 которого подключено к высоковольтной цепи 3, а нижнее емкостное плечо делителя 1 состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов 4 и 5, к нижнему 5 из которых подключен нагрузочный резистор 6. Газовый разрядник 7 подключен к нижнему плечу делителя 1 RC-типа. Устройство также содержит электронный усилитель 8, измерительный блок 9 и индикатор 10.
Резистор 2 делителя 1 RC-типа выбирается высокоомным для обеспечения эффективной работы разрядника 7 и уменьшения до минимума зарядного тока. Как показали результаты эксперимента, резистор 2 обладает номинальной величиной 1 2 ГОм.
На емкостном плече делителя 1 формируется в процессе ее заряда напряжение, осуществляющее включение разрядника 7. При этом конденсатор 4 емкостного плеча высоковольтный, а конденсатор 5 низковольтный. Разрядник 7 преобразует постоянное напряжение на конденсаторах в импульсное, он выбирается низковольтным, что обеспечивает существенное повышение частоты следования формируемых разрядником импульсов и стабильности работы, т.е. повышение точности работы устройства и стабильности его работы.
Делитель 1 RC-типа формирует на нижнем емкостном плече стабильное напряжение, обеспечивающее стабильную работу разрядника 7, стабильный формируемый делителем 1 информационный сигнал, а следовательно, и стабильную работу устройства в целом. Электронный усилитель 8 является также формирователем напряжения сигнала. Он преобразует напряжение с выхода делителя 1 RC-типа в импульсное напряжение постоянной амплитуды, переменной частоты.
Измерительный блок 9 представляет собой блок цифровой обработки сигналов. Индикатором является цифровое табло.
Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока работает следующим образом. При подключении делителя 1 RC-типа к высоковольтной цепи 3 конденсаторы 5 и 4 начинают заряжаться через высокоомный резистор 2 до напряжения Uc, соответствующего напряжению включения (срабатывания) газового разрядника Uвкл с постоянной времени τ = RC, где R - сопротивление высокоомного резистора 2, а C C4•C5/(C4 + C5), где C4, C5 емкости конденсаторов 4 и 5.
Напряжение на емкости C нарастает по закону
током заряда i ≃ Ux/R, где Ux измеряемое высокое напряжение.
током заряда i ≃ Ux/R, где Ux измеряемое высокое напряжение.
В момент, когда Uc Uвкл, разрядник включается и замыкает цепь разряда емкости C. В процессе разряда накопленного на емкости заряда напряжение снижается по закону
где τp= CRr,
Rr сопротивление включенного разрядника.
где τp= CRr,
Rr сопротивление включенного разрядника.
Когда напряжение на емкости C станет меньше напряжение удержания во включенном состоянии, разрядник переходит в высокоомное состояние и процесс заряда емкости C и включения разрядника 7 повторяется. В результате периодического включения и выключения разрядника 7, включенного параллельно емкости C, на конденсаторе 5 выделяется периодический импульсный сигнал переменной частоты.
С учетом (I) определяем частоту следования импульсов:
Uc= 1/C∫idt ≃ iΔt/C, (3)
где Δt время повышения напряжения на емкости C при ее заряде до величины Uc Uвкл,
где K1, K2 коэффициенты пропорциональности.
Uc= 1/C∫idt ≃ iΔt/C, (3)
где Δt время повышения напряжения на емкости C при ее заряде до величины Uc Uвкл,
где K1, K2 коэффициенты пропорциональности.
Как следует из (4), при заданных значениях R и C частота следования импульсов напряжения сигнала, выделяемого на резисторе, прямо пропорциональна измеряемому высокому напряжению Ux.
Выделенный на резисторе 6 импульсный сигнал формируется посредством электронного усилителя 8 в импульсный сигнал прямоугольной формы и посылается на измерительный блок 9, содержащий, например, двоичные счетчики, элементы памяти и дешифраторы. С выхода измерительного блока сигнал подается на индикатор 10 в виде цифрового табло, на котором отображается истинное значение измеряемого напряжения Ux.
Создано экспериментальное устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока, например напряжения П-анода электронно-лучевых трубок с контролем напряжения от 10 кВ до 40 кВ. Устройство содержало высокоомный резистор R 1,5 ГОм, конденсатор 4 емкостью C 680 пФ, 6,8 кВ, конденсатор 5 емкостью C 0,47 мкФ, 400 В, разрядник 7 типа P-45, усилитель-формирователь 8 на операционном усилителе типа К544У02 и логическом элементе К155ЛАЗ. Измерительный блок 9 реализован на 4-х счетчиках типа К155ИЕ2, 4-х элементах памяти типа К155ТМ2 и четырех дешифраторах типа К514ИД2. Индикатор 10 представляет собой цифровое табло, содержащее 4 семисегментных полупроводниковых индикатора типа АЛС321Б.
Экспериментальное устройство измеряет высокое напряжение в диапазоне 10
40 кВ с приведенной погрешностью Δ≅5% . Стабильность работы устройства высокая.
40 кВ с приведенной погрешностью Δ≅5% . Стабильность работы устройства высокая.
Вследствие исключения громоздких элементов: высоковольтного конденсатора и трансформатора габариты устройства незначительны.
Таким образом, благодаря тому, что предложенное устройство для измерения высоких напряжений снабжено газовым разрядником, высоковольтный делитель выполнен RC-типа, причем газовый разрядник подключен к нижнему емкостному плечу делителя RC-типа, достигается поставленная цель.
Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства в сравнении с базовым устройством-прототипом и другими аналогами:
более чем в 10 раз повышается точность измерения напряжений постоянного тока в высоковольтных цепях;
более чем на порядок повышается стабильность работы устройства измерения напряжений.
более чем в 10 раз повышается точность измерения напряжений постоянного тока в высоковольтных цепях;
более чем на порядок повышается стабильность работы устройства измерения напряжений.
Claims (1)
- Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока, содержащее последовательно соединенные электронный усилитель, измерительный блок и индикатор, высоковольтный RC-делитель, верхнее резистивное плечо которого соединено с входной клеммой для подключения к высоковольтной цепи, а нижнее емкостное плечо которого состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов, общие выводы которых соединены с входом электронного усилителя и с первым выводом нагрузочного резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, введен газовый разрядник, первый вывод которого подключен к нижнему емкостному плечу высоковольтного RC-делителя, второй вывод соединен с общей шиной.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4922146 RU2079847C1 (ru) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4922146 RU2079847C1 (ru) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2079847C1 true RU2079847C1 (ru) | 1997-05-20 |
Family
ID=21566747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4922146 RU2079847C1 (ru) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2079847C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692545A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-09-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 用于检测mcu电压的检测电路 |
-
1991
- 1991-03-29 RU SU4922146 patent/RU2079847C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1691763, кл. G 01 R 19/00, 1989. Заявка ФРГ N 2508661, кл. G 01 R 15/06, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692545A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-09-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 用于检测mcu电压的检测电路 |
| CN102692545B (zh) * | 2012-06-15 | 2015-04-01 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 用于检测mcu电压的检测电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bartnikas et al. | A simple pulse-height analyzer for partial-discharge-rate measurements | |
| CN86108479A (zh) | 电容测量电路 | |
| US4034283A (en) | Compensated voltage divider | |
| KR850002326A (ko) | 반도체 장치의 정전기 파괴 시험방법 및 장치 | |
| JPS5569063A (en) | Detector for characteristic deterioration of lightning arrester | |
| US3275891A (en) | Triggered arc gap operable over a wide range of supply voltage variations | |
| RU2079847C1 (ru) | Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока | |
| US3624445A (en) | Electric system for firing a gaseous discharge device | |
| US3260934A (en) | Multi-arm transducer bridge | |
| US4020349A (en) | Apparatus for reading and recharging condenser ionization chambers | |
| US2839725A (en) | Pulse rate measuring system | |
| US2833931A (en) | High range radiation measuring circuit | |
| US3234408A (en) | Pulse producing capacitor circuits including one or more commutating switches | |
| US3671746A (en) | Stable, low level radiation monitor | |
| US3428901A (en) | Condition detecting apparatus,including capacitor in series with sensor means,for short circuit protection | |
| Ingram | Application of charged coaxial cables to the measurement of projectile velocity and impact time in a compressed gas gun | |
| SU741200A1 (ru) | Устройство дл измерени интенсивности обратной короны на осадительных электродах электрофильтров | |
| SU785794A1 (ru) | Устройство дл определени времени нарастани по са роговского | |
| SU928254A1 (ru) | Устройство дл контрол сопротивлени заземлител | |
| GB1558601A (en) | Device for monitoring the centring intensity and uniformity of a beam of ionizing radiation | |
| RU1809319C (ru) | Емкостный измеритель уровн электропроводной жидкости | |
| US3274439A (en) | Circuits for discharging a capacitor through an arc discharge device | |
| SU1201686A1 (ru) | Емкостной измеритель уровн | |
| SU892415A1 (ru) | Устройство дл измерени периода | |
| RU1775688C (ru) | Устройство дл измерени напр женности электрического пол |