SU1758566A1 - Многодиапазонный вольтметр - Google Patents
Многодиапазонный вольтметр Download PDFInfo
- Publication number
- SU1758566A1 SU1758566A1 SU894792071A SU4792071A SU1758566A1 SU 1758566 A1 SU1758566 A1 SU 1758566A1 SU 894792071 A SU894792071 A SU 894792071A SU 4792071 A SU4792071 A SU 4792071A SU 1758566 A1 SU1758566 A1 SU 1758566A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltmeter
- meter
- output
- resistance
- switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Использование: измерени в электрических цеп х с маломощным источником напр жени . Сущность изобретени : вольтметр содержит два коммутатора 1 и 5, измеритель 2, N последовательно соединенных резисторов 3,1, 3.2, .... 3.N; N-1 шунтов 4.2; 4.3,..., 4.N, первые выводы всех шунтов объединены и соединены с первым выводом измерител 2, который вл етс первым входом вольтметра, второй вывод измерител 2 соединен с первым выводом резистора 3.1, второй вывод которого соединен с выводом первого неподвижного контакта 1.1 первого коммутатора 1, управл ющие входы коммутаторов 1 и 5 объединены и соединены с управл ющим входом вольтметра. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. сл с
Description
Изобретение относитс к приборам дл измерени напр жени электрического тока и преимущественно может быть использовано дл измерений в электрических цеп х с маломощным источником напр жени , а также в качестве вторичного прибора дл измерени электрических сигналов первичных преобразователей, преобразующих неэлектрические величины в напр жение.
Наиболее близким по своей технической сущности устройством вл етс многодиапазонный вольтметр, содержащий первый коммутатор, измеритель и N последовательно соединенных резисторов, при этом первый вывод измерител вл етс первым входом вольтметра, второй вывод измерител соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с выводом первого неподвижного контакта первого коммутатора, второй вывод 1-го резистора (где i 1,2N) соединен
с выводом 1-го неподвижного контакта первого коммутатора, вывод подвижного контакта которого вл етс вторым входом вольтметра.
Главным недостатком прототипа вл етс наличие зависимости величины его входного сопротивлени и, как следствие, наличие методической погрешности измерений , от диапазона измерени из-за изменени величиныдобавочного сопротивлени при переключении диапазона измерени .
Действительно, методическа погрешность измерений определ етс формулой вида
RO/RB
(5
(1)
1 4 Re/Re Ъ Ro/RnfHfl
где Во - сопротивление участка цепи с измер емым напр жением;
01 00
сл о
о
RB входное сопротивление вольтметра;
Rni-чд - действительное значение внутреннего сопротивлени первичного преобразовател , вырабатывающего измер емое напр жение (далее по тексту первичный генератор напр жени ).
Изменение диапазона измерени вольтметра производитс переключением добавочных сопротивлений, что вызывает в прототипе соответствующее изменение входного сопротивлени вольтметра. Подстановка в выражение (1) переменной величины сопротивлени RB вызывает, в свою очередь, скачкообразное изменение величины методической погрешности в зависимости от диапазона измерени (см, фиг. 2) и не позвол ет обеспечить одинаковую заданную точность измерений дл всех диапазонов измерени .
Целью изобретени вл етс сохранение заданной точности измерений во всех диапазонах измерений вольтметра путем обеспечени независимости методической погрешности от диапазона измерений.
Указанна цель достигаетс тем, что в прототип дополнительно введены второй коммутатор и N-1 шунтов, при этом первые выводы всех шунтов объединены и соединены с первым выводом измерител , второй вывод j-ro шунта соединен с выводом j-ro неподвижного контакта второго коммутатора , вывод подвижного контакта которого со- единенсовторымвходом
многодиапазонного вольтметра, управл ющие входы обоих коммутаторов объединены и соединены с управл ющим входом вольтметра , при этом величина сопротивлени первого резистора определ етс по формуле
RA1 Rnmp-Rn ,(2)
где Нпгнр расчетное значение сопротивлени объекта контрол ;
RH - сопротивление измерител , а сопротивление шунтов определ етс выражением
Run °°
R -UK (о
Kim - л . р w/
1 UKJ In Кпгнр
где 2,3N; кроме 1; l j;
UKI - конечное значение i-ro диапазона измерени ;
Ino ток полного отклонени измерител .
Схема за вленного устройства изображена на фиг. 1, где обозначено: первый коммутатор 1, при этом его неподвижные контакты имеют обозначени 1.1, 1.2, ..., 1 .N, а подвижный контакт - 1 ,П; измеритель
2; N последовательно соединенных резисторов 3.1, 3.23.N; N-1 шунтов 4.2, 4.3,
..., 4.N; второй коммутатор 5, при этом его неподвижные контакты имеют обозначени
5.1, 5.2, ,,., 5.N, а подвижный контакт - 5.П. На фиг. 2 и 3 - графики, иллюстрирующие работу вольтметра.
Измеритель 2, как и в прототипе, может быть выбран из любой измерительной системы , например магнитоэлектрической системы . Его ток полного отклонени По и конечные значени напр жени каждого I- го диапазона измерени определ етс задачей измерени и могут быть найдены, как
и в прототипе, либо по методике, изложенной , например, в источнике, либо непосредственно измерением этих параметров прототипа.
Первый и второй коммутаторы 1 и 5
идентичны по своей функциональной схеме. Реализаци этой схемы на любой элементной базе не вли ет на достижение цели изобретени , т. е. вид элементной базы коммутаторов не содержит существенных
признаков. Управл ющие входы коммутаторов могут быть выполнены как и управл ющий вход вольтметра в виде поворотного вала механической передачи угла поворота многоконтактного переключател или в виде кнопок кнопочного многоконтактного переключател , либо в виде управл ющих схем электронных переключателей, при этом вид исполнени управл ющего входа не вли ет на достижение цели.
Конструкци резисторов 3.1, 3.23.N
и шунтов 4.2,4.34.N также не существенна дл достижени цели изобретени , но значени их сопротивлений должны выбиратьс с учетом выражений (2) и (3).
Устройство работает следующим образом .
Пусть подвижные контакты 1.П и 5.П коммутаторов 1 и 5 установлены с помощью управл ющего входа вольтметра соответственно в положени 1.1 и 5.1, при этом входное сопротивление вольтметра будет равно RB RM+ Рд1 или с учетом выражени (2) RB и KRnmp Ru) Rnmp.
При переключении вольтметра в 1-ый диапазон измерений входное сопротивление вольтметра станет равным выражению следующего вида:
«ч-iЈЈa J- . -«.
где Rni UKi/lno, а остальные обозначени такие же как в выражении (3). В этом случае выбор значени сопротивлени шунта в соответствии с выражением (3) обеспечивает равенство входного сопротивлени RB
вольтметра сопротивлению Нпгнр на всех диапазонах измерений, Данный факт подтверждаетс аналитически путем подстановки выражени (3) в выражение (4) и последующих эквивалентных преобразований выражени (4), т. е. обеспечиваетс выполнение равенства следующего вида:
RB Rnmp(5)
Подстановка этого значени сопротивлени в выражение (1) показывает, что методическа погрешность измерений на всехдиапа- зонах измерений будет определ тьс выражением вида
$ Но/Rnrnp
1 + RO Нпгнр Ь Ro/Rnrnfl и, поскольку величины R0, Rnrnp. Rm-нд вл ютс посто нными в каждом диапазоне измерений вольтметра, то методическа погрешность будет также посто нной на всех диапазонах, Уровень этой погрешности может быть выбран путем выбора значени сопротивлени Rnmp.
Прототип имеет еще один недостаток, который состоит в изменении чувствительности измерительной цепи первичный пре- образователь-многодиапазонный вольтметр из-за изменени КПД этой цепи при переключении диапазонов измерений.
Действительно,чувствительность Зц цепи определ етс выражением:
Зц Sni-нд SB Ч ,(6)
где Rni-нд, SB - чувствительность соответственно первичного генератора напр жени и вольтметра;
rj- КПД измерительной цепи, определ емое выражением
П R8 + Рпгнд
Изменение величины сопротивлени RB приводит к изменению КПД цепи и, как следствие, вызывает изменение эквивалентной чувствительности вольтметра.
Дл устранени этого недостатка в за вленном устройстве дополнительно предложено выбирать величины сопротивлени первого резистора и шунтов из услови равенства расчетного и действительного значений сопротивлени объекта контрол , т. е.
ИЗ УСЛОВИЯ Rnmp Нпгнд.
Действительно, при соблюдении указанного равенства КПД в соответствии с выражением (5) станет равным своему максимальному значению, т. е. равно 0,5, следовательно эквивалентна чувствительность вольтметра (SB ij ) будет равна максимально возможной величине 0,5 SB.
Сохранение заданной точности измерений на всех диапазонах измерений упрощает эксплуатацию многодиапазонного
вольтметра за счет устранени повторений расчетов методической погрешности дл каждого из диапазонов измерений.
Повышение чувствительности вольтметра обеспечиваетс повышением КПД измерительной цепи.
Полученные полезные эффекты особенно резко про вл ютс в таких измерительных цеп х, в которых вольтметр подключаетс либо к маломощному источнику напр жени , либо к первичному преобразователю неэлектрических величин, вырабатывающему напр жение, например к термопаре. Дл таких первичных генераторов напр жени характерны относительно малое значение чувствительности и резка зависимость КПД от величины нагрузки , которой в данном случае вл етс сам вольтметр.
Claims (3)
1. Многодиапазонный вольтметр, содержащий первый коммутатор, измеритель и N последовательно соединенных резисторов , при этом первый вывод измерител вл етс первым входом вольтметра, второй
вывод измерител соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с выводом первого неподвижного контакта первого коммутатора , второй вывод i-ro резистора (где 1 1,2,
,.., N) соединен с выводом 1-го неподвижного контакта первого коммутатора, вывод подвижного контакта которого вл етс вторым входом вольтметра, отличающий- с тем, что, с целью сохранени заданной
точности измерени во всех диапазонах измер емых напр жений путем обеспечени независимости методической погрешности от диапазона измерений, в него дополнительно введены второй коммутатор и N-1
шунтов, при этом первые выводы всех шунтов объединены и соединены с первым выводом измерител , второй вывод j-ro шунта соединен с выводом j-ro неподвижного контакта второго коммутатора, вывод подвижкого контакта которого соединен с вторым входом многодиапазонного вольтметра, управл ющие входы обоих коммутаторов объединены и соединены с управл ющим входом вольтметра, при этом величина сопротивлени первого резистора определ етс по формуле
RA Rnmp - RH,
где Rnmp - расчетное значение сопротивлени объекта контрол ;
Ри - сопротивление измерител ,
а сопротивление шунта определ етс выражением: Нш1
UK,
Unpin Rnrup
где J 2, 3,.... N, j I, кроме 1 1,
UKP конечное значение 1-го диапазона измерени ,
Ino - ток полного отклонени измерител .
2. Устройство по п. 1, отличающее- с тем, что, с целью повышени чувствительности многодиапазонного вольтметра, величины сопротивлений резисторов и шун- тов выбираютс из услови равенства расчетного и действительного значений сопротивлени объекта контрол ,
Пербыи вход вольтметра &
,- - Зтооси food
3,,ь.г1)е- 0а
$иг.1
1
J-L. 3.2 3.3
3.N
Управл ющий 8лод
и
VA
/
fy
гх;
XTJ
%-, -3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894792071A SU1758566A1 (ru) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Многодиапазонный вольтметр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894792071A SU1758566A1 (ru) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Многодиапазонный вольтметр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1758566A1 true SU1758566A1 (ru) | 1992-08-30 |
Family
ID=21496553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894792071A SU1758566A1 (ru) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Многодиапазонный вольтметр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1758566A1 (ru) |
-
1989
- 1989-12-18 SU SU894792071A patent/SU1758566A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Основы метрологии и электрические измерени под ред. Е.М. Душима. Л.: Энерго- атомиздат, 1987. В.О. Арутюнов. Электрические измерительные приборы и измерени . М.: Госэнер- гоиздат, 1958, с. 98, рис. 6-9в. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0239691B1 (en) | Potentiometer for a voltage-measuring instrument | |
US3205439A (en) | Multi-purpose electric meter for measuring current, voltage, phase angle, frequency and resistance | |
SU1758566A1 (ru) | Многодиапазонный вольтметр | |
US2459081A (en) | Electrical measuring instrument | |
US2609435A (en) | Test set for measuring the angle represented by synchro voltages | |
US2629843A (en) | Automatic electrical measuring device | |
US2745087A (en) | Remote indicating system | |
CN113820528A (zh) | 用于无源二次回路检查表的宽电压范围自动换档电路 | |
US2555306A (en) | Wiring analyzer | |
SU998967A1 (ru) | Электрический мост | |
US3012196A (en) | Multi-range alternating current measuring devices | |
US2339116A (en) | Temperature measuring apparatus | |
US3172038A (en) | Double bridge circuit for measuring resistance of energized alternating current apparatus | |
US2606230A (en) | Electrical resistance measuring instrument | |
US3297939A (en) | Direct reading potentiometer | |
SU789896A1 (ru) | Цифровой омметр | |
SU752178A1 (ru) | Прибор универсальный измерительный | |
SU657276A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры вращающихс объектов | |
US3177425A (en) | Electrical bridge for measuring non-orthogonal quantities | |
US1318126A (en) | Donald j | |
US2882496A (en) | Electrical measuring devices | |
US2778989A (en) | Dynamometer instrument | |
US1057817A (en) | Apparatus for fault location on electrical conductors. | |
US1295853A (en) | Electrical measuring instrument. | |
SU907444A2 (ru) | Показывающий электроизмерительный прибор |