RU2282207C1 - Device for calibrating direct high-voltage dividers - Google Patents
Device for calibrating direct high-voltage dividers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282207C1 RU2282207C1 RU2005112437/28A RU2005112437A RU2282207C1 RU 2282207 C1 RU2282207 C1 RU 2282207C1 RU 2005112437/28 A RU2005112437/28 A RU 2005112437/28A RU 2005112437 A RU2005112437 A RU 2005112437A RU 2282207 C1 RU2282207 C1 RU 2282207C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- divider
- arm
- voltage divider
- resistive elements
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения в широком диапазоне измеряемых величин.The present invention relates to electrical engineering and is intended for calibration of high voltage DC dividers in a wide range of measured values.
Известно устройство для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения, содержащее калибруемый высоковольтный делитель постоянного напряжения с возможностью замыкания части его резистивных элементов, вспомогательный делитель постоянного напряжения в виде многодекадного низковольтного делителя постоянного напряжения и добавочного резистора на рабочее напряжение, подключенный параллельно калибруемому делителю, и нулевой индикатор [1].A device for calibrating high-voltage dividers of constant voltage, containing a calibrated high-voltage divider of constant voltage with the ability to close part of its resistive elements, an auxiliary divider of constant voltage in the form of a multi-decade low-voltage divider of constant voltage and an additional resistor to the operating voltage connected in parallel with the calibrated divider, and a zero indicator [ one].
Недостаток известного устройства заключается в сложности изготовления многодекадного низковольтного делителя постоянного напряжения высокой точности, а также в необходимости замыкания части резистивных элементов калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения, что не всегда обеспечивается его конструкцией.A disadvantage of the known device lies in the complexity of manufacturing a multi-decade high-precision low-voltage constant voltage divider, as well as the need to close part of the resistive elements of a calibrated high-voltage constant-voltage divider, which is not always ensured by its design.
Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения, содержащее регулируемый источник постоянного напряжения, калибруемый высоковольтный делитель постоянного напряжения, эталонный составной делитель постоянного напряжения на основе резистивных элементов, содержащий высоковольтное плечо, замыкаемое плечо и выходное плечо, и двухрядный компаратор напряжений [2]. На первом этапе измерений эталонный составной делитель постоянного напряжения составляется из высоковольтного, замыкаемого и выходного плеч и измерения производятся при напряжении, равном номинальному входному напряжению калибруемого делителя постоянного напряжения; на втором этапе измерений эталонный составной делитель постоянного напряжения составляется из высоковольтного и выходного плеч и измерения производятся при напряжении, равном номинальному входному напряжению калибруемого делителя постоянного напряжения; на третьем этапе измерений производится определение коэффициента преобразования эталонного составного делителя постоянного напряжения, составленного из замыкаемого и выходного плеч, методом независимой поверки.Of the known closest in technical essence is a device for calibrating high voltage DC dividers, containing an adjustable DC voltage source, a calibrated high voltage DC voltage divider, a reference composite DC voltage divider based on resistive elements, containing a high voltage arm, a lockable arm and an output arm, and a double row voltage comparator [2]. At the first stage of measurements, the reference composite DC voltage divider is composed of high-voltage, closable and output arms and measurements are made at a voltage equal to the nominal input voltage of the calibrated DC voltage divider; at the second measurement stage, the reference composite DC voltage divider is made up of high-voltage and output arms and measurements are made at a voltage equal to the nominal input voltage of the calibrated DC voltage divider; at the third measurement stage, the conversion coefficient of the reference composite constant voltage divider, made up of closable and output arms, is determined by an independent verification method.
Недостаток известного устройства (прототипа) заключается в необходимости проводить на третьем этапе измерения независимую поверку эталонного составного делителя постоянного напряжения, составленного из замыкаемого и выходного плеч. Метод независимой поверки обеспечивает высокую точность измерения коэффициента преобразования эталонного составного делителя постоянного напряжения, однако значительно усложняет процесс калибровки и увеличивает время проведения калибровки высоковольтного делителя постоянного напряжения вследствие необходимости дополнительно выполнять некоторое количество измерений, равное количеству резистивных элементов, составляющих замыкаемое плечо эталонного составного делителя постоянного напряжения [2].A disadvantage of the known device (prototype) is the need to carry out the independent verification of the reference composite DC voltage divider, composed of the closable and output arms, at the third stage of measurement. The independent verification method provides high accuracy in measuring the conversion coefficient of the reference composite DC voltage divider, but significantly complicates the calibration process and increases the calibration time of the high voltage DC voltage divider due to the need to additionally perform a certain number of measurements equal to the number of resistive elements making up the closed arm of the reference composite DC voltage divider [2].
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке технического решения, которое обеспечивает упрощение процесса калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения.The problem to which the invention is directed, is to develop a technical solution that provides a simplification of the calibration process of high voltage DC dividers.
Эта задача решена в результате того, что в устройстве для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения, содержащем регулируемый источник постоянного напряжения, калибруемый высоковольтный делитель постоянного напряжения, эталонный составной делитель постоянного напряжения на основе резистивных элементов, содержащий высоковольтное плечо, замыкаемое плечо и выходное плечо, и двухрядный компаратор напряжений, эталонный составной делитель постоянного напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных резистивных элементов, содержит высоковольтное плечо, состоящее из трех или более номинально равных замыкаемых резистивных элементов, и выходное плечо с возможностью поочередного отключения резистивных элементов высоковольтного плеча и изменения коэффициента преобразования эталонного составного делителя постоянного напряжения. Определение коэффициента деления калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения производится по определенному алгоритму при помощи двухрядного компаратора напряжений, к зажимам первого ряда которого подключено выходное плечо эталонного составного делителя постоянного напряжения, а к зажимам второго ряда - выходное плечо калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения.This problem is solved as a result of the fact that in the device for calibrating high-voltage DC dividers containing an adjustable DC voltage source, a calibrated high-voltage DC voltage divider, a reference composite DC voltage divider based on resistive elements, containing a high-voltage arm, a closed arm and an output arm, and two-row voltage comparator, a reference composite DC voltage divider, made in the form of series-connected resistors 's elements comprises a high voltage leg consisting of three or more closable nominally equal resistive elements, and an output port to be alternatively disable the high voltage leg of resistive elements and a reference change ratio conversion of the composite DC voltage divider. The division coefficient of the calibrated high voltage DC voltage divider is determined according to a certain algorithm using a two-row voltage comparator, to the terminals of the first row of which the output arm of the reference composite DC voltage divider is connected, and to the terminals of the second row - the output arm of the calibrated high voltage DC voltage divider.
Упрощение процесса калибровки высоковольтного делителя постоянного напряжения обеспечивается тем, что в процессе эксплуатации устройства не требуется производить независимую поверку эталонного составного делителя постоянного напряжения, состоящего из большого количества последовательно соединенных резисторов.The simplification of the calibration process of the high voltage DC voltage divider is ensured by the fact that during the operation of the device it is not necessary to independently verify the reference composite DC voltage divider, consisting of a large number of series-connected resistors.
На чертеже приведена схема устройства для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения.The drawing shows a diagram of a device for calibrating high voltage DC dividers.
Устройство для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения содержит регулируемый источник постоянного напряжения 1, эталонный составной делитель постоянного напряжения 2 в виде последовательно соединенных резистивных элементов, калибруемый высоковольтный делитель постоянного напряжения 3 и двухрядный компаратор напряжения 4.A device for calibrating high voltage DC dividers contains an adjustable constant voltage source 1, a reference composite DC voltage divider 2 in the form of series-connected resistive elements, a calibrated high voltage DC voltage divider 3 and a two-row voltage comparator 4.
Составной эталонный делитель постоянного напряжения 2 содержит высоковольтное плечо 5, составленное из номинально равных резистивных элементов 6, 7, 8, и выходное (низковольтное) плечо 9, параллельно которому для балансировки измерительной цепи подключен подстроечный резистор 10. Резистивные элементы 6, 7, 8 высоковольтного плеча 5, составляющих большую часть измерительной цепи составного эталонного делителя постоянного напряжения 2, причем каждый из указанных элементов может состоять из большого числа отдельных резисторов. Знать точные значения резистивных элементов 6, 7, 8 высоковольтного плеча 5, составляющих большую часть измерительной цепи составного эталонного делителя постоянного напряжения 2, а также величину их отношения не требуется. Калибруемый высоковольтный делитель постоянного напряжения 3 содержит высоковольтное плечо 11 и выходное (низковольтное) плечо 12. Выходное плечо 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 подключено к зажимам 13 первого ряда двухрядного компаратора напряжений 4, а выходное плечо 12 калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3 подключено к зажимам 14 второго ряда двухрядного компаратора напряжений 4. Для коммутации резистивных элементов эталонного составного делителя постоянного напряжения предусмотрены переключатели 15, 16, 17 (на схеме показаны условно).The composite constant voltage divider 2 contains a high-voltage arm 5 composed of nominally equal resistive elements 6, 7, 8, and an output (low-voltage) arm 9, in parallel with which a trim resistor 10 is connected to balance the measuring circuit. Resistive elements 6, 7, 8 of a high-voltage shoulder 5, which make up the majority of the measuring circuit of a composite reference dc voltage divider 2, each of these elements may consist of a large number of individual resistors. Know the exact values of the resistive elements 6, 7, 8 of the high-voltage arm 5, which make up most of the measuring circuit of the composite reference dc voltage divider 2, as well as the magnitude of their ratio is not required. The calibrated high voltage constant voltage divider 3 contains a high voltage arm 11 and an output (low voltage) arm 12. The output arm 9 of the reference composite constant voltage divider 2 is connected to the terminals 13 of the first row of the two-row voltage comparator 4, and the output arm 12 of the calibrated high voltage constant voltage divider 3 is connected to terminals 14 of the second row of a two-row voltage comparator 4. For switching resistive elements of the reference composite DC voltage divider ereklyuchateli 15, 16, 17 (in the diagram shown in phantom).
Работа устройства для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения заключается в следующем.The operation of the device for calibrating high voltage DC dividers is as follows.
На первом этапе измерений собирается схема в соответствии с чертежом, при этом переключатели 15, 16, 17 устанавливаются в положение «2». От регулируемого источника постоянного напряжения 1 на схему подается напряжение, равное номинальному входному напряжению калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3. Падение напряжения на выходных плечах 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 и 12 калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3 измеряется при помощи двухрядного компаратора напряжения 4. Выполняется равенство:At the first stage of measurements, a circuit is assembled in accordance with the drawing, with the switches 15, 16, 17 being set to position “2”. A voltage equal to the nominal input voltage of the calibrated high-voltage DC divider 3 is supplied to the circuit from an adjustable DC voltage source 1. The voltage drop across the output arms 9 of the reference composite DC voltage divider 2 and 12 of the calibrated high-voltage DC divider 3 is measured using a two-row voltage comparator 4. The equality is fulfilled:
где R6, R7, R8 - сопротивления соответственно резистивных элементов 6, 7, 8 высоковольтного плеча 5 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2;where R 6 , R 7 , R 8 are the resistances of respectively the resistive elements 6, 7, 8 of the high voltage arm 5 of the reference composite DC voltage divider 2;
R9 - сопротивление выходного плеча 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2;R 9 is the resistance of the output arm 9 of the reference composite constant voltage divider 2;
R11, R12 - сопротивления соответственно высоковольтного 11 и выходного 12 плеч калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3;R 11 , R 12 - resistance, respectively, of high voltage 11 and output 12 arms of a calibrated high voltage DC voltage divider 3;
U13, U14 - показания соответственно первого 13 и второго 14 рядов двухрядного компаратора напряжения 4.U 13 , U 14 - readings, respectively, of the first 13 and second 14 rows of a two-row voltage comparator 4.
Уравнение (1) можно представить в виде:Equation (1) can be represented as:
где К3 - коэффициент деления калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3;where K 3 is the division coefficient of the calibrated high-voltage DC voltage divider 3;
ρ1=U13-1/U14-1 - отношение показаний рядов двухрядного компаратора напряжений 9.ρ 1 = U 13-1 / U 14-1 - the ratio of the readings of the rows of a two-row voltage comparator 9.
На втором этапе измерений производится замыкание резистивного элемента 6 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 (переключатель 15 устанавливается в положение «1», переключатели 16, 17 - в положение «2»). Падение напряжения на выходном плече 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 измеряется при помощи двухрядного компаратора напряжения 4. Выполняется новое равенство:At the second measurement stage, the resistive element 6 of the reference composite constant voltage divider 2 is closed (switch 15 is set to position “1”, switches 16, 17 to position “2”). The voltage drop at the output arm 9 of the reference composite constant voltage divider 2 is measured using a two-row voltage comparator 4. A new equality is fulfilled:
Уравнение (3) можно представить в виде:Equation (3) can be represented as:
На третьем этапе измерений производится замыкание резистивного элемента 7 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 (переключатель 16 устанавливается в положение «1», переключатели 15, 17 - в положение «2»). Падение напряжения на выходном плече 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 измеряется при помощи двухрядного компаратора напряжения 4. Выполняется новое равенство:At the third measurement stage, the resistive element 7 of the reference composite constant voltage divider 2 is closed (switch 16 is set to position “1”, switches 15, 17 to position “2”). The voltage drop at the output arm 9 of the reference composite constant voltage divider 2 is measured using a two-row voltage comparator 4. A new equality is fulfilled:
Уравнение (5) можно представить в виде:Equation (5) can be represented as:
На четвертом этапе измерений производится замыкание резистивного элемента 8 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 (переключатель 17 устанавливается в положение «1», переключатели 15, 16 - в положение «2»). Падение напряжения на выходном плече 9 эталонного составного делителя постоянного напряжения 2 измеряется при помощи двухрядного компаратора напряжения 4. Выполняется новое равенство:At the fourth measurement stage, the resistive element 8 of the reference composite constant voltage divider 2 is closed (switch 17 is set to position “1”, switches 15, 16 to position “2”). The voltage drop at the output arm 9 of the reference composite constant voltage divider 2 is measured using a two-row voltage comparator 4. A new equality is fulfilled:
Уравнение (7) можно представить в виде:Equation (7) can be represented as:
Решая совместно уравнения (2), (4), (6), (8), находим коэффициент преобразования К3 калибруемого высоковольтного делителя постоянного напряжения 3 по полученным значениям ρ1, ρ2, ρ3, ρ4:Solving equations (2), (4), (6), (8) together, we find the conversion coefficient K 3 of the calibrated high-voltage DC voltage divider 3 from the obtained values of ρ 1 , ρ 2 , ρ 3 , ρ 4 :
Коэффициент преобразования эталонного составного делителя постоянного напряжения 2, исходя из выражений (1), (9), равен:The conversion coefficient of the reference composite DC voltage divider 2, based on the expressions (1), (9), is equal to:
Особенность разработанного устройства для калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения заключается в том, что в процессе проведения измерений не требуется долговременная стабильность эталонного составного делителя постоянного напряжения 2, так как коэффициент преобразования эталонного составного делителя постоянного напряжения определяется непосредственно в процессе калибровки высоковольтного делителя постоянного напряжения.A feature of the developed device for calibrating high-voltage dc dividers is that during the measurement process, long-term stability of the reference composite dc voltage divider 2 is not required, since the conversion coefficient of the reference composite dc voltage divider is determined directly during the calibration of the high voltage dc voltage divider.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает упрощение процесса калибровки и сокращает время калибровки высоковольтных делителей постоянного напряжения.Thus, the proposed technical solution provides a simplification of the calibration process and reduces the calibration time of high voltage DC dividers.
Источники информацииInformation sources
1. Журавлев Э.Н. Методы и средства измерений высоких напряжений постоянного тока и их метрологическое обеспечение. - М.: Машиностроение, 1982. - С.45-52.1. Zhuravlev E.N. Methods and means of measuring high DC voltages and their metrological support. - M.: Mechanical Engineering, 1982. - S.45-52.
2. Нефедьев Д.И. Метрологическое обеспечение высоковольтных делителей постоянного напряжения// Датчики и системы, 2004, №1.2. Nefediev D.I. Metrological support of high-voltage dividers of constant voltage // Sensors and systems, 2004, No. 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112437/28A RU2282207C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Device for calibrating direct high-voltage dividers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112437/28A RU2282207C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Device for calibrating direct high-voltage dividers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2282207C1 true RU2282207C1 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=37060707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005112437/28A RU2282207C1 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Device for calibrating direct high-voltage dividers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282207C1 (en) |
-
2005
- 2005-04-25 RU RU2005112437/28A patent/RU2282207C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Нефедьев Д.И. Метрологическое обеспечение высоковольтных делителей постоянного напряжения. Датчики и системы. 2004, №1, с.18. Тавдгиридзе Л.Н. Передвижная лаборатория для поверки средств измерений высокого напряжения промышленной частоты до 300/√3 кВ и 100 кВ постоянного тока. Тавдгиридзе Л.Н., Лобжанидзе Л.Н., Мегрелидзе К.И. Измерительная техника. 1981, №2, с.68-70. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107229028B (en) | Method and battery sensor for determining a load current | |
US20100052633A1 (en) | Modified current source (mcs) with seamless range switching | |
CN109073683B (en) | Method for determining load current and battery sensor | |
US8358143B2 (en) | Internal self-check resistance bridge and method | |
CN106291034B (en) | It can self-calibrating resistance divider | |
KR20140012865A (en) | Apparatus for measuring temperature using thermistor | |
RU2303273C1 (en) | Device for calibrating constant high voltage dividers | |
RU2282207C1 (en) | Device for calibrating direct high-voltage dividers | |
RU2278393C1 (en) | Device for calibration of high voltage dc voltage dividers | |
Christensen | A versatile electrical impedance calibration laboratory based on a digital impedance bridge | |
RU2372592C2 (en) | Temperature measuring device which is standard resistor equivalent and method realised in said device | |
Jain et al. | An efficient digitization scheme for resistive sensors interfaced through quarter bridge | |
Dragounova | Precision high-voltage dc dividers and their calibration | |
RU2238573C1 (en) | Device for calibrating high-voltage separators for constant voltage | |
RU2282206C1 (en) | Device for testing measuring voltage transformers | |
RU2274871C2 (en) | Device for calibration testing of voltage transformers | |
Ding et al. | A fast-multi-channel sub-Millikelvin precision resistance thermometer readout based on the round-robin structure | |
Parks | A buildup method for determining the voltage coefficient of high voltage resistors | |
RU2591877C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits | |
JP3716308B2 (en) | High resistance measuring method and high resistance measuring apparatus | |
Dunets et al. | Multi-functional nanostructured sensors and their adaptation into cyber-physical systems | |
Katkov | A method of calibrating standard voltage dividers up to 1000 V | |
Kim et al. | The establishment of high current DC shunt calibration system at KRISS and comparison with NRC | |
RU2670811C1 (en) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit | |
RU2434233C1 (en) | Compensation-type accelerometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070426 |