SU1241170A1 - Способ поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Используетс  дл  по- BeJEXKH и калибровки приборов при измерении и контроле коэффициента «С нелинейности варисторов, определ емое выражением о( « g /lg -, где 12 I-f - значени  токов через вариатор при измерении « ; U и Ut - напр жени  на варисторе при задаиных токах 1у| ; 1. Целью изобретени   вл етс  повьппение точности поверки и расширение диапазона повер емых значений коэффициента нелинейности варисторов в расширенном диапазоне измерен ий. Принципиальное Отличие данного способа состоит в toM, что линейный двухполюсник, образованный из источника 1 напр жени  и магазина 2 сопротивлений, раннее использовалс  как источник сигнала, в за вленном способе примен етс  в виде- грузки с регулируемыми и точно из-. вестными параметрами. Измен ют сопротивление магазина и выходное напр же- - ние источника так, чтобы-вольт-амперна  характеристика АХ) пересекла расчетную дл  заданных U. , оС нелинейную ВАХ варистрра в конкретных точках. Затем проводилось измерение V/t и оС повер еъ&1М прибором. Полученные результаты сравнивались с заданными значени ми . и i , после чего делалс  вывод о точности повер емого измерител . Устройство дл  реализации данного способа содержит магазин сопротивлений I, регулируемый источник 2 с выходным напр жением U; зажимы 3 и 4 дл  подключени  двухполюсника к измерителю « , вольтметр 5 дл  контрол  выходного напр жени  источника. 2 ил. е S 10 4

Description

(1241170

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к поверке и калибровке приборов дл  измерени  и контрол  коэффициента оС нелинейности варисторов, определ емого выражением

оС

1 12 .L:III

Иг.

18

U/I

з чёни . токов через варифтор при измерении

,SfiP (оёычио в норматйв- ,.,.. - ной-Документации на

варисторы задают ij, « 10 I, с целью упрощени  контрол ):

и/ и Ua. - Напр жени  на варисто- ре при заданных токах 1/( и 12 соответственно .

Изобретение может быть использовано при аттестации и периодической поверке измерителей коэффициента нелинейности варисторов, а также при настройке таких приборов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности поверки и расширение диапазона повер емых значений коэффициента нелинейности варисторов в расширенном диапазоне напр жений.

Кроме того, обеспечиваетс  также упрощение процедуры поверки.

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующа  данный способ, где обозначено: магазин I сопротивлений; регулируемый источник 2 с выходным напр жением U; зажимы 3 и 4 дл  подключени  двухполюсника к измерителю в.; вольтметр 5 дл  контрол  выходного напр жени  источника. ,

На фиг.2 показ ша расчетна  характеристика 6 варистора с коэффи -. цйентом нелинейности ovj и вольтампер- на  характеристика 7 линейного двух- . полюсника, показанного на фиг.1.

Характеристики пересекаютс  в точках 8 и 9 с координатами

( ) и ( Ui,O,

где и 1г,ц - номинальные значени  токов 1( и 1д при измерении коэффи- циентаоО нелинейности;

Uil и Uj,t значени  напр жений на расчетной характеристике варистора с коэффициентом нелинейности при токах и соответствен-, но;

оС1 - повер ема  точка диапазона 9 измерител  коэффициента нелинейности .

Принципиальное отличие предлагаем мого способа состоит в том, что линейный двухполюсник из регулируемого источника 2 напр жени  и включенного (I) последовательно с ним магазина I со противлении , обычно используемый в Г - 10 качестве источника какого-либо сигнала (напр жени  или тока), в предлагаемом способе используетс  в виде нагрузки с регулируемыми и точно известными параметрами, эквивалентными (5 заданным коэффициенту нелинейности « t и напр жению .варистора (при известных измерительных токах 1 и It).

Это позвол ет использовать образо- 20 ванный.таким образом поверочный зле мент в качестве многозначной меры оСв широком диапазоне напр жений U без предварительного измерени  его параметров образцовыми средствами, что существенно повьш1ает точность предлагаемого способа поверки по сравнению с известными, упрощает и ускор ет процедуру поверкв.

При поверке использовались стан- 30 дартные магазины сопротивлени  у типов МСР -бЗ и РЭЗ и источники напр жени  типов Б5-50, Б7-3 и др.

Примен емый источник 2 должен обеспечить установку напр жени  в 35 пределах повер емых значений V/f и допускать работу при втекаюпдаос в него токах нагрузки. Последнее-требование будет выполн тьс  дл  любых стабилизированных источников напр жени , ес- 40 ли их .выход нагрузить вытекающим током, несколько превыщаю рш ну тока Ij.

2S

Образованный в соответствии с 45 фиг.1 двухполюсник подключалс  к входным зажимам измерител  нелиней-- ности варисторов (на фиг. 1 не показан ) . Дл  повер емой то4ки «Ct диапазона измерени  коэффициентов нелиней 50 насти и заданного напр жени  рассчитываютс  сопротивлен ие R магазина 1 сопротивлений и напр жение U источника 2 из следующих соображений.

Из ВАХ линейного двухполюсника 55 (см. фиг.2 можно записать

(2)

. - и + R , и + . R ;

(3)

Образованный в соответствии с фиг.1 двухполюсник подключалс  к входным зажимам измерител  нелиней-- ности варисторов (на фиг. 1 не показан ) . Дл  повер емой то4ки «Ct диапазона измерени  коэффициентов нелиней насти и заданного напр жени  рассчитываютс  сопротивлен ие R магазина 1 сопротивлений и напр жение U источника 2 из следующих соображений.

Из ВАХ линейного двухполюсника (см. фиг.2 можно записать

(2)

. - и + R , и + . R ;

(3)

где и - напр жение регулируемого источника 2. .

Вычита  (2) из (3) и реша  относительно R, получаем

(4)

R -. Л1..1.Ы.

И,Н -

I Замен   в полученном выражении Ujji,. из расчетной ВАХ вариатора, дп  которой

Ig

-ilJL

144

Ig Uii

откуда

иг,; Цг if

получим искомое сопротивление магазина 1, Л- Dn

u (ioi ri$r - I) (gj

R - -------------

. IM -

Дл  нахождени  напр жени  U регу- лируемого источника воспользуемс  выражением (2), откуда

и - . (7)

Значени  R дл  магазина 1 сопро- тивлений и и дл  регулируемого источника 2 из выражений (6) и (7) устанавливаютс  на соответствующих приборах, тем самым обеспечиваетс  пересечение вольт-амперных характеристик (двухполюсника и расчет- ной характеристики 6 варистора с заданными значени ми ) в точках 8 и 9 с координатами ( U4,i и (I2,H U-2,l). Выходное напр - жение источника 2 при этом контролируетс  с помощью вольтметра 5.

Затем проводилось измерение U и о повер емым прибором. Полученные результаты сравнивались с заданными значени ми Ш , после чего делалс  вывод о точности повер емого измерител .

Повышение точности поверки при использовании изобретени  по сравне- нию со способом-прототипом объ сн етс  тем, что погрешность S ИЬ вольтметра 5, используемого дп  контрол  напр жени  U регулируемого источника одинаково вли ет на точность задани  напр жений на поверочном элементе как

(8)

и и + I.R

и

to

t5

20

25

,.

. /, «j

I2AI1704

так ии« и + (12-I)-R U-t-Ia R (9)

и не сказываетс  на точности задани  приращени  напр жени  на поверочном элементе при изменении тока с величины 1 на la,. Благодар  этому погрешность б Ui вольтметра 5 в предлагает мом способе поверки будет иметь одну и ту же величину, причем с одним и тем же знаком при задании как напр жени  и, так и Uj.

Приращение напр жени  на поверочном элементе

и Ug - (12 - If). R

будет -задано сопротивлением магазина и закладываемыми в расчет величины оСэ номинальными значени ми токов It ц

и Цц, . .

При использовании в данном способе магазина сопротивлений и вольт- . метра класса точности 0,05 можно за- .цатьо -) поверочного элемента в диапазоне с погрешностью, не превьш1аюи(ей 0,1%, в то врем  как в способе-прототипе при использовании того же класса точности достижимо задание of э поперечного элемента с погрешностью лишь 1% и то привС42р. )1спользование стандартных приборов; магазина сопротивлений и регулируемого источника напр жени  ри необходимости с внешним вольтметром в качестве поверочного элемента исключает необходимость предварительного измерени  его параметров перед поверкой измерителей коэффициента нелинейности варисторов, позвол ет просто и точ- но.задать параметры поверочного элемента в широком диапазоне значений параметров как об, так H.U/j, что су- щественно упрощает всю процедуру поверки .

Повьшхение точности калибровки и поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов позвол ет повысить томность измерени  параметров варусторов. В процессе производства это будет способствовать увеличению выхода годных варисторов при контроле за счет уменьшени  технологического запаса на величину уменьшени  по- йогрешности измерительного прибора.

Повышение точности измерени  коэффициента нелинейности варисторов с 10% до 5% при выпуске каждых 100 тыс.шт. варисторов позволит полу45

чить экoнo lичecкий эффект около 10 тыс. руб.

kФ о р м. у ла изобретени  ,

1. Способ поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов

i 12 Ia./l4 еЛ. т ..&.i.2. включающий измерение

Ig Uz/U l10

коэффициента нелинейности элемента с известными параметрами и сравнение результата этого измерени  с известным значением, о т л и ч а .ю щ и и с   тем, что, с цепью повышени  точности t5 поверки и расширени  диапазона повер емых значений, в качестве элемента с известными параметрами используют линейный двухполюсник, образован ( u-jO и (Цн; и«,О; где 14 и и Цц- номинальные значени 

и,;

измерительнь токов; и значени  напр жений на расчетной харак теристике варистора с коэффициентом не- линейности об прнг то-, ках Цц и Ц If соответственно; повер ема  точка диапазона С измерител  коэффициента нелинейности . .

otl 2 . Способ по п. 1, о т ли ч а ю- щ и и с   тем, что в зависимости от

ный последовательно объединенными ма- 20 повер емой тоЧКи 1 диапазона и заданного напр жени .04 I сопротизвлениё

.ЗЛЯВ1

газином сопротивлений и источником напр жени , при этом измен ют сопротивление магазина и выходное напр жение источника так, чтобы вольт-амперна  характеристика двухполюсника пе- 25 ресекла расчетную дл  заданных ,и ;( t нелинейную вольт -амп:ерную харак- теристику варистора в точках с коор- дината ш

R магазина усзганавлидаетс  равным:

R . ., (,. i«,4-i4H

а выходное напр жение tJ источни- 1ка - равным.

и - U4, - 1,и RV ;

( u-jO и (Цн; и«,О; де 14 и и Цц- номинальные значени 

и,;

измерительнь токов; и значени  напр жений на расчетной харак теристике варистора с коэффициентом не- линейности об прнг то-, ках Цц и Ц If соответственно; повер ема  точка диапазона С измерител  коэффициента нелинейности . .

otl .ЗЛЯВ1

R магазина усзганавлидаетс  равным:

R . ., (,. i«,4-i4H

а выходное напр жение tJ источни- 1ка - равным.

и - U4, - 1,и RV ;

Редактор М.Бандура

/,1 Ч

/.

Составитель А.Заборн 

Техред Л.Олейник Корректор М.Пожо

Заказ 3484/40 Тираж 728 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Claims (1)

1. Ф о р м.у ла изобретения ₅

   1. Способ поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов οέ. « -IS-IiZli- включающий измерение lg 10 коэффициента нелинейности элемента с известными параметрами и сравнение результата этого измерения с известным значением, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности 15 поверки и расширения диапазона поверяемых значений, в качестве элемента с известными параметрами используют линейный двухполюсник, образованный последовательно объединенными ма- 20 газином сопротивлений и источником напряжения, при этом изменяют сопротивление магазина и выходное напряжение источника так, чтобы вольт-амперная характеристика двухполюсника пе- 25 ресекла расчетную для заданных U₄ L и 1 нелинейную вольт-амперную характеристику варистора в точках с координатами