SU723677A1

SU723677A1 - Inductive voltage divider

Info

Publication number: SU723677A1
Application number: SU772495276A
Authority: SU
Inventors: Валентин Николаевич Желтиков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6762
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1977-06-09
Publication date: 1980-03-25

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, а именно к индуктивным делител м напр жени с совмещенными каскадами и может быть пспольаова- но при создании средств измерени высокой точности, например мостов переменного тока, расширени диапазона измерени и повышени точности существующей ап паратуры, а также при проведении метрологических работ - аттестации и провер ке различных электроизмерительных устройств .The invention relates to electrical measuring equipment, namely, inductive voltage dividers with combined cascades, and can be used to create high-precision measurement tools, such as AC bridges, extend the measuring range and improve the accuracy of existing equipment, as well as when conducting metrological measurements. works - certification and testing of various electrical measuring devices.

Известны индуктивные делители напр жени , в которых обмотки каскадов намотаны кажда на отдельном тороидальном сердечнике Inductive voltage dividers are known in which the windings of the cascades are wound each on a separate toroidal core.

Недостатком их вл етс ограниченна точность, вследствие.нагружени предыдущих каскадов токами намагничивани последующих.Their disadvantage is the limited accuracy due to the loading of the previous stages by the magnetization currents of the subsequent ones.

Известен также индуктивный делитель напр жени с совмещенными каскадами, содержащий ферромагнитный тороидальный сердечник, обмотку старшего каскада , выполненную в вид последовательно соединенных секций с равным числом витков в каждой из них, и секционированную обмотку младшего каскада, общее число витков которой равно числу витков одной секцн обмотки старшего каскада, причем одна из секций обмотки старшего каскада зашуитирована обмоткой младшего каскада 2.An inductive voltage divider with combined cascades is also known, containing a ferromagnetic toroidal core, a winding of an older cascade made in the form of series-connected sections with an equal number of turns in each of them, and a sectioned winding of a younger cascade, the total number of turns of which is equal to the number of turns of one section of winding senior cascade, with one of the sections of the winding of the older cascade is stitched with the winding of the younger cascade 2.

Такой делитель вл етс наиболее .близким к предложенному по технической сущности.Such a divisor is the closest to the proposed technical essence.

Недостатком его вл етс невысока точность в работе.The disadvantage of it is low accuracy in operation.

Целью изобретени вл етс noBbmieние точности в работе индуктивного делител напр жени с совмещенными каскадами .The aim of the invention is to assure accuracy in the operation of an inductive voltage divider with combined cascades.

Это достигаетс тем, что в предложенном индуктивном делителе напр жени с совмещенными каскадами, содержащем ферромагнитный тороидальный сердечник , обмотк - старшего каскада, выполненную в виде последовательно соедикаждой из них, и сегщионированную обмо ку младшего каскада, шунтирующую одну из секций старшего каскада, установлены дополнительна секционированна обмот. ка и переключатели, .свободные секции, обмотки старшего каскада зашунтированы дополнительной секционированной обмот кой, число витков каждой секции которой равно числу витков шунтируемой секции обмотки старшего каскада; при этом дополнительна секционированна обмот. ка подключена параллельно обмотке стар шего каскада посредством переключателей . На чертеже показана принципиальна схема двухкаскадного индуктивного де лител напр жени с совмещенными каскадами . Он содержит ферромагнитный, сердечник 1 тороидального типа, на котором намотана секционированна обмотка 2 старшего каскада с общим числом витко VVj Обмотка 2 разделена на П оаина- ковых по числу витков секций, которые соединены между, собой последовательно, а число витков А/, должно быть кратно , где к - количество каскадов, совмещенных , на данном сердечнике, В частности, при дес тичной системе П -10 и при к - 2 число витков А/ должно быть кратным 1ОО. Обмотка 3 младшего каскада содержит число витков , разделена на П одинаковых по числу витков секций, которые соединены между собой последовательно, и под.клю- чена параллельно одной из секций обмот ки старшего каскада в зависимости от необходимого коэффициента последнего. Выходна клемма (не обозначена) делит л в соответствии с зада1П1ым коэффициентом передачи младшего каскада подключена к одной из точек соединени об мотки 3. Свободные секции старшего каскада , зашунтированы одинаковыми секци ми до полнительной секционированной обмотки 4, числа витков в которых равны числу витков в шунтируемых секци х обмотки 2, а активное сопротивление каждой из шунтирующих дополнительных обмоток 4 равно активному сопротивлению обмотки 3. Это равенство приближенно обеспечиваетс выбором сечени проводов обмоток 3 и 4, а точнее - подстроечными резисторами 5 в цеп х обмоток 4. Входное напр жение Ug, , приложенное к обмотке 2 и подключенным парал- зывает по вление в них намагничивающего тока, магнитный поток которого про ходит по сердечнику 1 и создает во всех обмотках ЭДС индукции, уравновешиваю щие приложенное напр жение. Часть вход ного напр жени - уравновешиваетс падением напр жени на остаточных парамет pax обмоток активном сопротивлении и индуктивности рассе ни , причем вли ние последней ощутимо лишь на частотах в несколько дес тков килогерц и выше. Распределение напр жени - на секци х обмоток 2, 3 и на обмотках 4 зависит от числа витков в них и фактических значений остаточных параметров Но минальное значение выходного напр жени Ug,(j|).зависит от количества секций обмоток 2 и 3, В1шюченньгх между общим проводом и выходной клеммой делител . Отклонени напр жений на секци х обмотки 2 от номинального значени определ етс при равенстве витков разбросом значений остаточных параметров, а в области низких частот - главным образом неодинаковостью активной составл ющей сопротивлени секций обмотки 2 и обмоток 3 и 4. Поскольку старший каскад делител фактически состоит из двух параллельно соединенных обмоток, за счет стат.истическоро усреднени разброс падений напр жени на секци х старшего каскада получаетс меньше, чем в том случае, когда каскад состоит только из одной обмотки, и точность делени повышаетс примерно в Г 2 раза. Обмотка 3 младшего каскада, замещающа одну из обмоток 4, также не нарушает правильности распределени напр жени в старшем каскаде, так как по условию ее сопротивление равно сопротивлению одной обмотки 4, а полное число витков - числу витков в одной обмотке 4. По сравнению с делител ми каждый каскад которых намотан на свой сердечник , предложенный делитель характеризуетс повышенной точностью как за счет исключени токов намагничивани сердечника младшего каскада, так и за счет подключени параллельно всем секци м обмотки старшего каскада одинаковых по числу витков и активному сопротивлению обмоток, что уменьшает разб- рос остаточных параметров между отво- дами секций обмотки старшего каскада, Это позвол ет строить многокаскадные индуктивные делител (шпр жени повышенной точности при сокращении расThis is achieved by the fact that in the proposed inductive voltage divider with combined cascades containing a ferromagnetic toroidal core, a winding is an older cascade, made in the form of successive connections from them, and a segmented toned subtitle of the younger cascade that shunts one of the sections of the older cascade and has an additional winding core of the younger cascade that shunts one of the sections of the older cascade and an additional winding core of the younger cascade is installed, an additional section of the older cascade is installed, an additional section of the lower cascade installed by one of the sections of the older cascade is equipped with an additional section of the older cascade, an additional section of the lower stage is installed, an additional section of the upper stage is installed, an additional section of the upper stage is installed, an additional section of the lower stage is installed, an additional section of the upper stage is installed, an additional section of the lower stage is installed, an additional section of the upper stage is installed, an additional section of the lower stage is installed. winding ka and switches, free sections, windings of the senior cascade are shunted by an additional sectional winding, the number of turns of each section of which is equal to the number of turns of the shunt section of the winding of the senior cascade; at the same time additional sectioned winding. The cable is connected in parallel to the winding of the old cascade by means of switches. The drawing shows a schematic diagram of a two-stage inductive voltage divider with combined cascades. It contains a ferromagnetic core 1 of a toroidal type on which a sectioned winding 2 of an older stage with a total winding number VVj is wound. multiple, where k is the number of cascades combined on the core, in particular, when the decimal system is P-10 and when k is 2, the number of turns A / should be a multiple of 1OO. The winding 3 of the youngest cascade contains the number of turns, is divided into P sections of the same number of turns, which are interconnected in series, and is connected in parallel to one of the sections of the winding of the older cascade, depending on the required coefficient of the latter. The output terminal (not labeled) divides the l according to the setting of the transfer ratio of the lower stage connected to one of the connection points of the winding 3. The free sections of the upper stage are shunted by the same sections of the additional sectioned winding 4, the number of turns of which are equal to the number of turns of the shunt sections of winding 2, and the resistance of each of the shunting additional windings 4 is equal to the active resistance of winding 3. This equality is approximately ensured by the choice of the cross section of the wires of windings 3 and 4, or rather, trimming resistors 5 in the winding circuits 4. The input voltage Ug, applied to the winding 2 and connected paralyzes the appearance of a magnetizing current, the magnetic flux of which passes through the core 1 and creates in all windings an induced emf, balancing applied voltage. A part of the input voltage is balanced by the voltage drop on the residual parax parameters of the active resistance and dissipation inductance parameters, and the effect of the latter is noticeable only at frequencies of several tens of kilohertz and above. The voltage distribution on the winding sections 2, 3 and on the windings 4 depends on the number of turns in them and the actual values of the residual parameters. common wire and output terminal divider. The deviations of the voltages on the winding 2 sections from the nominal value are determined when the variations of the residual parameters are equal, and in the low frequency range mainly by the unequal active component of the resistance of the winding sections 2 and the windings 3 and 4. Since the high stage of the divider actually consists of two parallel-connected windings, due to statistically averaging, the scatter of the voltage drops on the sections of the upper stage becomes less than in the case when the cascade consists of only one winding And the accuracy of the division increased approximately in T 2 times. The winding 3 of the youngest cascade, replacing one of the windings 4, also does not violate the correctness of the voltage distribution in the older cascade, since by condition its resistance is equal to the resistance of one winding 4, and the total number of turns means the number of turns in one winding 4. Compared to divider Each cascade of which is wound on its core, the proposed divider is characterized by increased accuracy both by eliminating the magnetizing currents of the core of the younger cascade and by connecting in parallel all sections of the winding of the senior helmet Yes, equal in the number of turns and active resistance of the windings, which reduces the spread of residual parameters between the branches of the winding sections of the older cascade. This allows the construction of multi-stage inductive dividers (

Claims

Claim

Inductive voltage divider with combined cascades, containing a ferromagnetic toroidal core, the winding of the senior stage, made in the form of series-connected sections with an equal number of turns in each of them, and a sectioned winding of the lower stage, the total number of turns of which is equal to the number of turns of one section of the winding of the senior stage, moreover, one of the sections of the winding of the senior cascade is shunted by the winding of the younger cascade, characterized in that, in order to increase its accuracy in operation, it is equipped with an additional sec with a controlled winding and switch © - 5 l, the free sections of the winding of the senior stage are shunted by an additional sectioned winding, the number of turns of each section of which is equal to the number of turns of the shunted section of the winding

10 of the senior stage, with the additional sectioned winding connected in parallel to the winding of the senior stage through switches.