Claims (2)
0 в цепи обратной св зи и органами коммута ции дл измерени чувствительности используетс в таком приборе дл повышени чувствительности и расширени пределов изме- рени нуль-индикаторат Таким образом;наличие в таком приборе двух высококачественных усилителей посто нного тока обуславливает большую сложЯбстъ и низкую точность измерени из-за твли ни погрешностей обоих усилителей, учасФвующих при измерении напр жени . Кром« того, дл питани предварительного масштабного усилител и нуль-индикатора , требуетс дополнительный щеточник с высокой с тёпенью изол цииот цепей питани усилител посто нного тока стабилизатора напр жени . Это еш.е больше усложн ет схему такого прибора, а наличие токов утечки через входные цепи масштабного усилител и нуль-индикатора увеличивает погрешность измерени напр жени . Целью изобретени вл етс упрощение иповь1шение точности измерени напр жени .. Поста влённайцельдостигаетс тем, что в дифференциальный вольтметр-калибратор напр жени , содержащий регулируемый компенсационный стабилизатор напр жени , соето щий из усилител тгосто нного тока, регулирующего элемента, выполненного на транзисторе п-р-п типа проводимости, под Мючённого к выходу усилител посто нното тока, делител напр жени , регулируемого источника опорного напр жени , подкл1р--- .,- :----„. ЧённоГО к инвертирующему входу усилител посто нного тока, источник питани стаби лизатора1 и нуль-индикатор, введен управл емый источник напр жени , состо щий из Транзисторар-п-р типа проводимости и ис точника питани , положительный полюс коWpofo соединен с положительным полюсом источника питани стабилизатора, бтрица тельнь1Й полюс с коллектором упом ну fЬ рЖзШтор , ШТГт ёр с вЫйОДЬм нерегулируемого резистора делител напр жени , а база - с вШодом уси Мтел посто нного тока, при этом нуль-ин дикатор подключен к крайним выводам дели те51Я 1ГЯТ1р ЖёНЙЯГ , вл ющимис ВЬ1ХОДНЫМИ клеммами стабилизатора, причем неинвертируемый вход усилител посто нного тока и средний вывЪд Дёлител н пр йЖё ни вл ютс входными клеммами устройства. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема дифференциального вольтметра-калибратора. Дифференциальный вольтметр-калибра тбр напр жени содержит регулируемый компенсационный стабилизатор напр жени 1, состо щий из усилител посто нного тока 2, регулирующего элемента 3 на транзисторе 4 п-р-П Типа ТпровЪДИмости, напр жени 5, состоЩегб йз ттЬШёЯовйтельТйб Тб ШШУйШ регулируемого и нерегулируемоТО резисторов, регулируемого источника опорного напр жени б, источника питани 7 ста-, билизатора, нуль-индикатор 8 и управл еМый источникнапр жени 9, состо щий из транзистора 10 p-tl-p типа проводимости и источника питани 11. К крайним выводам делител напр жени , вл ющимис выходными клеммами 12, 13 стабилизатора, подключены входы нульиндикатора 8. Входными клеммами 14, 15 устройства вл ютс нейнвертируемый вход усилител посто нного тока 2 и средний вывод делител напр жени 5. Регулируемый источник опорного напр жени 6 стабилизатора 1 обеспечивает компенсацию измер емого напр жени Vj, а нуль-индикатор 8 - измерение величины и пол рности нескомпенсиррваннойчасти напр жени Л Vx r±Vo-Vx. Дифференциальный вольтметр-калибратор напр жени работает следующим обраЗом . При подаче на входные клеммы 14 и 15 измер емого напр жени YX отрицательной пол рности, последнее компенсируетс выходным напр жением Vo регулируемого йсточника опорного напр жени . При этом возможны следующие случаи: VQ Vx, VQ Vx - недокомпенсаци И Vo перекомпенсаци . При V Vx токи транзисторов 4 и 10, протекающие встречно через делитель обратной св зи БГ равны один другому, поэтому выходное напр жение стабилизатора 1 равно нулю и нуль-индикатор 8 индицирует равенство напр жений Vx Vo. При этом результат измерени напр жени V/ отсчитываетс по показанию (положению ) переключателей регулируемого источника опорного напр жени 6. При Vo V;f между Инвертирующим и неинвертйрующим входами усилител посто нного тока 2 прикладываетс нескомпенс1Грдвайгйа част ь измер емого напр жени отрицательной пол рности Д V Vo -Vj{ которое усиливаетс усилителем посто нного тока 2, выходным напр жением отрицательной пол рности которото открываетс транзистор 10 и подзапираетс транзистор 4. Протекали через делитель напр жени 5 разностный ток транзисторов 4 и 10 создает на его выходе положительное компенсирующее HanpH keHHe V,, которое благодар компенсационной обратной св зи стабилизатора I увеличиваетс до тех пор, пока разность напр жений между входами усилител 2AV Ve-(У,-Vn) не станет равной нулю. При этом на выходе стабилизатора 1 по витс положительное напр жение V KAVx, где К - коэффициент передачи Делител напр жени 5, измер емое нуль-индикатором 8, показание которото пропорционально разности измер емого и компенсирующего напр жени AV VQ-V, так как К величина посто нна . Результат измерени напр жени равен разности показаний переключателей регулируемого источника опорного- напр жени б и нуль-индикатора 8, Так как пол рности напр жений Vo и противоположны. При V V;e между выходами усилител 2 прикладываетс напр жение AVj Ve -V положительной пол рности, поэтому выходным напр жением усилител 2 положительной пол рности открываетс транзистор 4 и подзапираетс транзистор 10. При этом на выходе делител напр жени 5 по вл етс компенсирующее напр жение Vj отрицательной пол рности, которое бла.годар компенсационной обратной св зи стабилизатора 1 увеличиваетс до тех пор пока разность напр жений между входами усилител 2 не станет равной нулю ДУ. Vo - (Vx + VK). При этом на выходе (Стабилизатора 1 по витс напр жение Vgj(k отрицательной пол рности, измер емое нуль-индикатором 8. Результат измерени V равен сумме показаний переключателей источника опорного напр жени 6 и нуль-индикатора 8, так как пол рности напр жений Vo и Vjjj,,j( совпадают. Повышение чувствительности нуль-индикатора 8 осуществл етс путем увеличени коэффициента передачи К делител напр жени 5 стабилизатора 1 путем увеличени сопротивлени его верхнего плеча, так как измер емое нуль-индикатором 8 выходное напр жение стабилизатора 1 /СAVji пропорционально коэффициенту передачи К делител 5., В режиме калибратора напр жени клеммы 14 и 15 закорачиваютс , а нуль-индикатор 8 отключаетс от выходной клеммы 13 стабилизатора 1. При этом, регулируемый источник опорного напр жени 6 используетс дл установлени калиброванного значени выходного напр жени Vfta стабилизатора 1, снимаемого с клемм 12 и 13, служащих дл подключени нагрузки калибратора , а расширение пределов калибратора осуществл етс путем изменени коэффициента передачи К делител напр жени 5. Таким образом, в схеме предлагаемого дифференциального вольтметра - калибратора напр жени используетс один усилитель посто нного тока вместо двух. При этом функцию исключенного из схемы предварительного масщтабного усилител нульоргана (изменение чувствительности и пределов измерени нуль-индикатора 8) рефлексно выполн ет усилитель 2- с делителем напр жени 5 стабилизатора напр жени 1. Это уцрощение существенно, так как из схемы вольтметра-калибратора напр жени исключаетс высококачественный (высокочувствительный , высокостабильный) масштабный усилитель посто нного тока вместе с автономным источником его питани , прецизионным делителем обратной св зи, органами его коммутации. К тому же дл питани нуль-индикатора 8 не требуетс дополнительного источника с высокой степенью ИЗОЛЯЦИИ от цепей питани усилител 2 стабилизатора 1, так как они в предлагаемом устройстве имеют общую точку (12). Исключение из схемы предлагаемого вольтметра-калибратора напр жени одного усилител посто нного тока позволило кроме упрощени повысить точность за счет исключени состав;л ющих погрещности измерени , обусловленных его щумами, дрейфом (временным и температурным) и конеч ной точностью коэффициента передачи, а также за счет исключени токов утечки. Формула изобретени Дифференциальный вольтметр-калибратор напр жени , содержащий регулируемый компенсационный стабилизатор напр жени , состо щий из усилител посто нного тока, регулирующего элемента, выполненного на транзисторе п-р-п типа проводимости, база которого подключена к выходу усилител посто нного тока, делител напр жени , состо щего из последОвательна соединенных регулируемого и йгерёгуЖруёмого резисторов, регулируемого источника опорного напр жени , подключенного отрицательным йолюсом к инвертирующему входу усилител посто нного тока, а положительным полюсом - к эмиттеру транзистора tl-p-n типа проводимости и к выводу нерегулируемого резистора делител напр жени , источник питани стабилизатора . Отрицательный полюс которого подключен к выводу регулируемого резистора делител напр жени , а положительный полюс - к коллектору регулирующего элемента и нуль-индикатор, отличающийс тем, что, с целью упрощени и повьшени точности измерений, в него введен управл емый источник напр жени , состо щий из транзистора р-п-р типа проводимости и источника питани , положительный полюс которого соединен с положительным полюсом источника питани стабилизатора, отрицательный полюс - с коллектором упом нутого транзистора, эмиттер которого соединен с выводом нерегулируемого резистора делител напр жени , а база - с выходом усилител посто нного тока, при этом нуль-индикатор подключен к крайним выводам делител напр жени , вл ющимис выходными клеммами стабилизатора, причем неинвертируемый вход усилител посто нного тока и средний вывод делител напр жени вл ютс входными клеммами устройства. Источники информации, прин тые во вни мание при экспертизе 1.«Электроника, 1974, № 14, с. 63-66. 0 in the feedback circuit and switching organs for measuring sensitivity is used in such an instrument to increase the sensitivity and extend the measurement range of the null indicator. Thus, the presence in this instrument of two high-quality DC amplifiers causes a high measurement accuracy and For tvli neither errors of both amplifiers, participating in the measurement of voltage. In addition to powering the pre-scale amplifier and the null indicator, an additional brush is required with high heat insulation from the power supply circuits of the DC amplifier of the voltage regulator. This further complicates the design of such a device, and the presence of leakage currents through the input circuits of the scale amplifier and null indicator increases the error in voltage measurement. The aim of the invention is to simplify and improve the accuracy of voltage measurement. A post is achieved by the fact that a differential voltage calibrator-voltmeter containing an adjustable compensating voltage stabilizer, which is derived from an amplifying current amplifier, an adjusting element, is made on an n-p transistor. n of the type of conductivity, under the Much to the output of the amplifier constant current, voltage divider, adjustable reference voltage source, connection --- ---, -: ---- ". A power supply to the inverting input of the DC amplifier, the power source of the stabilizer1 and a null indicator, a controlled voltage source is inserted, consisting of a transistor-type conduction type and a power source, the positive pole of the co-generator is connected to the positive pole of the stabilizer power source A single pole pole with a collector is referred to as FB Curtain, CTG Interconnected with an unregulated voltage-divider resistor, and the base is with a DC power cable, while the null-indicator is connected to the extreme terminals of the 51НИГЯТ1р ЖЯНЫГГ, which are ВЬ1INCED terminals of the stabilizer, moreover, the non-inverted input of the amplifier of direct current and the average output of the Voltage regulator are not the input terminals of the device. The drawing shows a circuit diagram of a differential voltmeter-calibrator. Differential voltmeter voltage gauge voltage regulator contains an adjustable compensating voltage regulator 1, consisting of a DC amplifier 2, a regulating element 3 on a transistor 4 npp Type TpDydimosti, voltage 5, consisting of a voltage of a voltage of 5, a type of voltage, a voltage of 5, and a voltage of 5, consisting of a voltage transducer resistors, adjustable reference voltage source b, power supply 7, power supply, amplifier 7, null indicator 8 and controllable power supply voltage 9, consisting of a p-tl-p transistor 10 conductivity type and power supply 11. The pins of the voltage divider, which are output terminals 12, 13 of the stabilizer, are connected to the inputs of the indicator 8. The input terminals 14, 15 of the device are a non-invertible input of the DC amplifier 2 and an average output of the voltage divider 5. Adjustable source of the reference voltage 6 of the stabilizer 1 provides compensation for the measured voltage Vj, and the null indicator 8 measures the magnitude and polarity of the uncompensated part of the voltage L Vx r ± Vo-Vx. The differential voltmeter-voltage calibrator operates as follows. When applied to the input terminals 14 and 15 of the measured voltage YX of negative polarity, the latter is compensated by the output voltage Vo of the adjustable reference voltage source. The following cases are possible: VQ Vx, VQ Vx - undercompensation, and Vo overcompensation. When V Vx, the currents of the transistors 4 and 10 flowing in opposite through the feedback divider BG are equal to one another, therefore the output voltage of the stabilizer 1 is zero and the zero-indicator 8 indicates the equality of the voltages Vx Vo. In this case, the result of measuring the voltage V / is measured according to the indication (position) of the switches of the adjustable source of the reference voltage 6. At Vo V; f between the Inverting and non-inverting inputs of the DC amplifier 2, an uncompensated 1V negative voltage of the measured polarity D V is applied Vo -Vj {which is amplified by a DC amplifier 2, the output voltage of a negative polarity that opens the transistor 10 and retards the transistor 4. Leaked through voltage divider 5 spacing The current of the transistors 4 and 10 creates at its output a positive compensating HanpH keHHe V ,, which, thanks to the compensatory feedback of the stabilizer I, increases until the voltage difference between the inputs of the 2AV Ve- (V, -Vn) amplifier vanishes. . At the same time, at the output of the stabilizer 1, Vits is a positive voltage V KAVx, where K is the voltage coefficient of Voltage divider 5, measured by a zero indicator 8, the indication is proportional to the difference between the measured and compensating voltage AV VQ-V, since K is the value constant The result of the voltage measurement is equal to the difference between the readings of the switches of the adjustable source of the reference voltage b and the zero indicator 8, Since the polarities of the voltages Vo and opposite are opposite. At VV; e between the outputs of the amplifier 2, the voltage AVj Ve -V of positive polarity is applied, therefore the output voltage of the amplifier 2 of positive polarity opens transistor 4 and transistor 10 is blocked up. At the same time, a compensating voltage appears at the output of voltage divider 5 Vj of negative polarity, which, due to the compensation feedback of the stabilizer 1, increases until the voltage difference between the inputs of the amplifier 2 vanishes. Vo - (Vx + VK). At the same time, the output of Stabilizer 1 is Vits voltage Vgj (k negative polarity, measured by a zero indicator 8. Measurement result V is equal to the sum of the readings of the switches of the source of the reference voltage 6 and the zero indicator 8, since the polarities of the voltages Vo and Vjjj, j (coincide. Increasing the sensitivity of the null indicator 8 is performed by increasing the transmission coefficient K of the voltage divider 5 of the stabilizer 1 by increasing the resistance of its upper arm, because the output voltage measured by the zero indicator 8 Pa1 / CAVji is proportional to the transmission coefficient K of the divider 5. In the voltage calibrator mode, terminals 14 and 15 are short-circuited, and the null indicator 8 is disconnected from the output terminal 13 of the stabilizer 1. At the same time, the adjustable reference source 6 is used to set the calibrated value the output voltage Vfta of the stabilizer 1, taken from terminals 12 and 13, are used to connect the load of the calibrator, and the extension of the calibrator limits is carried out by changing the transmission coefficient K of the voltage divider 5. Thus , In the proposed differential scheme voltmeter - calibrator voltage amplifier uses one DC instead of two. At the same time, the function of the nullorgan pre-scale amplifier excluded from the circuit (change in sensitivity and measurement limits of the null indicator 8) is reflexively performed by the amplifier 2 with voltage divider 5 of voltage regulator 1. This reduction is essential, since from the voltage meter-calibrator circuit A high-quality (highly sensitive, highly stable) large-scale DC amplifier together with an autonomous power source, a precision feedback divider, and its commutation bodies are excluded. ation. In addition, to power the null indicator 8, no additional source with a high degree of ISOLATION from the power supply circuits of the amplifier 2 of the stabilizer 1 is needed, since they in the proposed device have a common point (12). The exclusion of the voltage of one DC amplifier from the proposed voltmeter-calibrator allowed, apart from simplification, to improve the accuracy by excluding the composition, which made the measurement errors due to its noise, drift (time and temperature) and final transfer coefficient accuracy, as well as elimination of leakage currents. Invention Differential Voltage Voltage Meter-Calibrator, containing an adjustable compensating voltage regulator, consisting of a DC amplifier, a regulating element, made on a transistor of the pn type of conductivity, the base of which is connected to the output of a DC amplifier, voltage divider consisting of a series of connected regulated and pulse-controlled resistors, an adjustable reference voltage source connected by a negative voltage to the inverting input usi Ithel DC, and the positive pole - to the emitter of transistor tl-p-n type conductivity and concluded unregulated resistor voltage divider, a power supply stabilizer. The negative pole of which is connected to the output of the adjustable resistor of the voltage divider, and the positive pole to the collector of the regulating element and a zero indicator, characterized in that, in order to simplify and improve the measurement accuracy, a controlled voltage source is introduced into it. the transistor of the pp-pp type of conductivity and power source, the positive pole of which is connected to the positive pole of the stabilizer power source, the negative pole to the collector of the said transistor, whose emitter is the same as the output of the unregulated voltage divider resistor, and the base with the output of the dc amplifier; the zero indicator is connected to the extreme terminals of the dividing voltage, which are the output terminals of the stabilizer, and the non-invertible input of the dc amplifier and the middle output of the dimmer The terminals are input terminals of the device. Sources of information taken into account in the examination 1. “Electronics, 1974, No. 14, p. 63-66.
2.Справочник по радиоизмерительным приборам под ред. Насонова, M.fSCoB. радио 1976, с. 83-86:.2. Handbook of radio devices, ed. Nasonova, M.fSCoB. radio 1976, p. 83-86 :.