SU1177752A1

SU1177752A1 - Процентный дифференциальный вольтметр

Info

Publication number: SU1177752A1
Application number: SU813374897A
Authority: SU
Inventors: Евгений Григорьевич Вербенко; Виктор Моисеевич Жейнов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2539
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1985-09-07

Abstract

ПРОЦЕНТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВОЛЬТМЕТР, содержапц1й дифференциальный усилитель с измерителем его выходного тока, резисторный измерительный блок и стабилизатор тока, включающий в себ источник опорного напр жени , операционный усилитель и образцовый резистор, отличающийс тем, что, с целью его упрощени и повьшени точности измерений, стабилизатор тока вьшолнен в виде операционного усилител , в цепь отрицательной обратной св зи которого включен резисторньй измерительный блок источника опорного напр жени , один полюс которого соединен с шиной нулевого потенциала, а другой - с неинвертируюищм входом операционного усилител и входом образцового резистора, включенного между инвертирующим входом операционного усилител и шиной нулевого потенциала, причем первый вывод резисторного измерительного блока . соединен с первым входом дифференциального усилител , второй - с одной из входных клемм вольтметра, друга входна клемма соединена с вторым входом дифференциального усилител , а его выход через измеритель тока соединен с -инвертирующим входом операционного усилител .

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения относительного отклонения измеряемого напряжения от его номинального значе- 5 ния при поверке цифровых вольтметров, потенциометров и шунтов.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности измерений за счет исключе- ¹⁰ ния из него калиброванного резистора, регулирующего элемента и источника питания, т.е. за счет исключения из суммарной погрешности измерений составляющих, соответствующих 15 указанным элементам.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства .

Процентный дифференциальный вольт-20 метр содержит стабилизатор тока в виде операционного усилителя (ОУ) 1, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резисторный измерительный блок 2, состоящий из не- 25 скольких последовательно соединенных замещающих декад, источника 3 опорного напряжения, один полюс которого соединен с шиной нулевого потенциала, а второй - с неинвертирующим 30 входом ОУ 1 и входом образцового резистора 4, включенного между инвертирующим входом ОУ 1 и шиной нулевого потенциала, причем один вывод резисторного измерительного блока 2 ₃$ соединен с первым входом дифференциального усилителя (ДУ) 5, второй с одной из входных клемм 6 вольтметра, вторая входная клемма соединена с вторым входом ДУ 5, а его выход через измеритель 7 тока соединен с инвертирующим входом ОУ 1.

Устройство работает следующем образом.

Измеряемое напряжение ϋ_χ подают 45 на входные клеммы 6 дифференциального вольтметра. С помощью ДУ 5 производят сравнение этого напряжения с падением напряжения на резисторном измерительном блоке 2, равным 50 (1) где R_M - величина сопротивления, устанавливаемая до начала измерений, соответствующая номинальному значению изме- 55 ряемого напряжения;

1₂ - ток через измерительный блок 2 (индекс в обозначе нии тока совпадает с номером того элемента, по которому он протекает).

Если указанные напряжения не равны, то на выходе ДУ 5 возникает ток 1₇, который измеряют измерителем 7 тока. Этот ток суммируется с током 1₄, протекающим через образцовый резистор 4. Таким образом, в узле соединения элементов 2, 4, 7 и инвертирующего входа ОУ 1 суммируются токи данных элементов и при условии, что входной ток ОУ 1 пренебрежимо мал, справедливо равенство 1₂=1₄+1₇. (2)

Очевидно также, что ^<3) где U_o - напряжение на выходе источника 3 опорного напряжения;

R₄ - сопротивление резистора 4.

Из выражений (1) - (3) получают

Wr (4)

При условии, что коэффициент усиления ДУ 5 достаточно велик, разность напряжений между его входами близка к нулю и справедливо равенство и_х=и_п+ди=Д_м1₂, (5) где и_и - номинальное значение измеряемого напряжения;

aU - абсолютное отклонение измеряемого значения от номинального.

Из выражений (4) и (5) получают u_h+zjU=^u₀+r₄i₇. (6)

Если дЦ=0, то и ток 1₇ через измеритель 7 также равен нулю. С учетом этого из уравнения (6) следуют .два равенства:

»«-1;“«: <?)

4U=R₄I₇. (8)

Поделив выражение (8) на выражение (7), получают

ДЦ ₌R« й; й; 0·

Таким образом, (9) ток, протекающий через измеритель 7 тока, пропорцио нален относительному отклонению измеряемого напряжений от его номинального значения. Из выражения (9) видно, что погрешность измерений зависит в первом приближении только от точности образцового резистора и стабильности источника опорного напряжения.

Claims

ПРОЦЕНТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВОЛЬТМЕТР, содержащий дифференциальный усилитель с измерителем его выходного тока, резисторный измерительный блок и стабилизатор тока, включающий в себя источник опорного ' напряжения, операционный усилитель и образцовый резистор, отличающийся тем, что, с целью его упрощения и повышения точности измерений, стабилизатор тока выполнен в виде операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резисторный измерительный блок источника опорного напряжения, оцин полюс которого соединен с шиной нулевого потенциала, а другой - с неинвертирующим входом операционного усилителя и входом образцового резистора, включенного между инвертирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, причем первый вывод резисторного измерительного блока . соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй - с одной из входных клемм вольтметра, другая входная клемма соединена с вторым входом дифференциального усилителя, а его выход через измеритель тока соединен с -инвертирующим входом операционного усилителя.

SU „1177752