SU731387A1

SU731387A1 - High-voltage measuring bridge

Info

Publication number: SU731387A1
Application number: SU772469361A
Authority: SU
Inventors: Ким Лукич Грудев
Original assignee: За витель
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1977-04-04
Publication date: 1980-04-30

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в качестве устройства для поверки прецизионных высоковольтных делителей напряжения.The invention relates to electrical engineering and can be used as a device for checking precision high-voltage voltage dividers.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высоковольтный измерительный мост, содержащий включенные параллельно два делителя напряжения, каждый из которых состоит из высоковольтного плеча и низковольтного плеча, образцовый низковольтный делитель, переключатель, источник питания и нульиндикатор [11Недостатками этого измерительного моста являются низкая точность измерения и узкий диапазон измерения.The closest in technical essence to the proposed one is a high-voltage measuring bridge, containing two voltage dividers connected in parallel, each of which consists of a high-voltage arm and a low-voltage arm, an exemplary low-voltage divider, switch, power supply and null indicator [11 The disadvantages of this measuring bridge are low measurement accuracy and narrow measurement range.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазона измерения.The purpose of the invention is improving the accuracy of measurement and expanding the measuring range.

Это достигается тем, что в измерительный мост, образованный двумя параллельно включенными делителями напряжения, состоящими из высоковольтных и низковольтных плеч, и содержащий источник питания, выход которого соединен с одними из выводов делителей напряжения, введены дополнительный резистор, ключи, усилители, выпрямители, исполнительные органы и управляющий генератор, выходы ко2 торого соединены с управляющими входами ключей и выпрямителей, дополнительный резистор, зашунтированнып первым ключом, включен в низковольтное плечо 5 одного из делителей напряжения, выходы делителей напряжения соединены с сигнальными входами второго и третьего ключей, выходы которых соединены соответственно с последовательно соединенными 10 первым усилителем, первым выпрямителем, первым исполнительным органом и вторым усилителем, вторым выпрямителем, вторым исполнительным органом, исполнительные органы механически соединены с движками 15 высоковольтного п низковольтного плеч другого делителя напряжения.This is achieved by the fact that an additional resistor, switches, amplifiers, rectifiers, actuators are introduced into the measuring bridge, formed by two parallel-connected voltage dividers, consisting of high-voltage and low-voltage arms, and containing a power source, the output of which is connected to one of the terminals of the voltage dividers and a control generator, the outputs of which are connected to the control inputs of the keys and rectifiers, an additional resistor, shunted by the first key, is included in the low-voltage arm 5 of one of voltage dividers, the outputs of voltage dividers are connected to the signal inputs of the second and third switches, the outputs of which are connected respectively to 10 first amplifiers, first rectifiers, first actuators and second amplifiers, second rectifiers, second actuators, and actuators are mechanically connected to the motors 15 high voltage and low voltage shoulders of another voltage divider.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого измерительного моста.The drawing shows a functional diagram of the proposed measuring bridge.

Измерительный мост содержит делители напряжения 1, 2, состоящие соответственно пз высоковольтных плеч 3, 4 п низковольтных плеч 5, 6, источник питания 7, дополнительный резистор 8, ключи 9, 10, И, уси25 лителп 12, 13, выпрямители 14, 15, исполнительные органы 16, 17 и управляющий генератор 18.The measuring bridge contains voltage dividers 1, 2, respectively, consisting of pz of high-voltage arms 3, 4 p of low-voltage arms 5, 6, a power supply 7, an additional resistor 8, switches 9, 10, I, amplifier 25, 12, 13, rectifiers 14, 15, executive bodies 16, 17 and a control generator 18.

Измерительный мост работает следующим образом.The measuring bridge operates as follows.

В соответствующих двух тактах управле731387 ния работой измерительного моста управляющим генератором 18, в которых: в первом такте ключ 9 разомкнут, ключи 10, 11 находятся в правом положении; во втором такте ключ 9 замкнут, ключи 10, И находятся в левом положении, в измери тельном мосту производится сравнение выходных напряжений делителей напряжения 1, 2.In the corresponding two clock cycles controlling the operation of the measuring bridge by the control generator 18, in which: in the first cycle, the key 9 is open, the keys 10, 11 are in the right position; in the second step, the key 9 is closed, the keys 10, And are in the left position, in the measuring bridge, the output voltages of the voltage dividers 1, 2 are compared.

Выходные напряжения ключей 10, 11 представляют собой модулированное напряжение, глубина модуляции которого определяется величинами сравниваемых напряжений с выходов делителей напряжения 1, 2. Модулированные сигналы с выходов ключей 10, 11 усиливаются соответственно усилителями 12, 13 и выпрямляются соответствующими выпрямителями 14, 15. Сигналы с выходов выпрямителей 14, 15 поступают на входы исполнительных органов 16, 17, которые воздействуют соответственно на высоковольтное плечо 4 и низковольтное плечо 6 делителя напряжения 2 по закону, представляющему некоторую функцию от модулированного сигнала.The output voltages of the switches 10, 11 are a modulated voltage, the modulation depth of which is determined by the values of the compared voltages from the outputs of the voltage dividers 1, 2. The modulated signals from the outputs of the switches 10, 11 are amplified by amplifiers 12, 13, and rectified by the corresponding rectifiers 14, 15. Signals with the outputs of the rectifiers 14, 15 go to the inputs of the executive bodies 16, 17, which act respectively on the high-voltage arm 4 and low-voltage arm 6 of the voltage divider 2 according to the law, which contains some function of the modulated signal.

При отсутствии модулированного сигнала на выходах ключей 10, 11 (равенстве сравниваемых напряжений с выходов делителей напряжения 1, 2) в измерительном мосту устанавливаются следующие соотношения:In the absence of a modulated signal at the outputs of the switches 10, 11 (equality of the compared voltages from the outputs of the voltage dividers 1, 2) in the measuring bridge, the following relationships are established:

(1) _ и (¾ л₆)(1) _ and (¾ l ₆ ) Аз + Т?₈ -гAz + T? _8th up·. up ·. BR_S BR _S Аз + Аз ’ Az + Az ’ Up с Up with _ UR_B ._ UR _B. ' Rs + Rt ’ 'Rs + Rt ’ иР IR ₌ <’^е) A_e^Ri ’ ₌ <' ^e) A _e ^ Ri'

(1) (2) (3) (4) где U — напряжение источника питания; ί/ί^υ, м²⁾ — выходные напряжения делителя напряжения 1 при разомкнутом и замкнутом ключе 9 соответственно;(1) (2) (3) (4) where U is the voltage of the power source; ί / ί ^υ , m ²⁾ - output voltage of voltage divider 1 with open and closed key 9, respectively;

Up, Up — выходные напряжения соответственно с выходов а и b делителя напряжения 2;Up, Up - output voltages, respectively, from the outputs a and b of voltage divider 2;

Rs, Rt, R&, Rs, Rs — соответственно сопротивления высоковольтных плеч 3, 4, низковольтных плеч 5, 6 и дополнительного резистора 8;Rs, Rt, R &, Rs, Rs - respectively, the resistance of the high-voltage arms 3, 4, low-voltage arms 5, 6 and an additional resistor 8;

Rp^c) — сопротивление части низковольтного плеча 6 между выводами b и с. При этомRp ^c) is the resistance of the part of the low voltage arm 6 between the terminals b and c. Wherein

UP = Up; (5)UP = Up; (5)

Up = UP, (6) а с градуированного низковольтного плеча считывается результат измеренийUp = UP, (6) and the measurement result is read from the graduated low-voltage arm

(7) где — сопротивление низковольтного плеча 6 между выводами а и Ь.(7) where is the resistance of the low-voltage arm 6 between the terminals a and b.

Так какBecause

-[ = — = В = const, (8) то из (5) и (6) с учетом (7) и (8) следует, что ¹⁵ = (9) где 02⁰⁾ — коэффициент деления делителя напряжения 2 относительно вывода а низ20 ковольтного плеча 6.- [= - = В = const, (8) then from (5) and (6), taking into account (7) and (8), it follows that ¹⁵ = (9) where 02 ⁰⁾ is the division ratio of voltage divider 2 relative to the output and bottom 20 of the voltage arm 6.

На базе приведенных соотношений может быть определен коэффициент делителя напряжения 1 и сопротивление высоковольтного плеча 3.Based on the above ratios, the coefficient of the voltage divider 1 and the resistance of the high voltage arm 3 can be determined.

Claims

neither the operation of the measuring bridge by the control generator 18, in which: in the first cycle, the key 9 is open, the keys 10, 11 are in the right position; in the second cycle, the key 9 is closed, the keys 10, And are in the left position; in the measuring bridge, the output voltages of voltage dividers 1, 2 are compared. The output voltages of the keys 10, 11 are modulated voltages, the modulation depth of which determined by the values of the compared voltages from the outputs of voltage divider 1,

2. The modulated signals from the outputs of the keys 10, 11 are amplified by amplifiers 12, 13, respectively, and rectified by the corresponding rectifiers 14, 15. Signals from the outputs of the rectifiers 14, 15 are fed to the inputs of the actuators 16, 17, which act accordingly the high voltage leg 4 and the low voltage leg 6 of the voltage divider 2 according to the law, representing a certain function of the modulated signal. In the absence of a modulated signal at the outputs of the keys 10, 11 (the area of the compared voltages from the outputs of the voltage dividers 1, 2), the following ratios are established in the measuring bridge: (1) and (R, -r-R,). -L G Rz + Rb IjW URs Re + Ri T-R-i where and is the voltage of the power source; M, Ui are the output voltages of the voltage divider 1 with the open and closed key 9, respectively; f / a / - output voltages, respectively, from outputs a to b, voltage divider 2; 3, 4,,, -, respectively, the resistance of the high-voltage arms 3, 4, low-voltage arms 5, 6 and the additional resistor 8; - resistance of the low-voltage arm 6 between the terminals b and c. At the same time i - (5) U U. (6) a, the measured result is read from the graduated low-voltage arm 6. Д «- О- А Я1 where is the resistance of the low-voltage arm 6 between the terminals a and b. Since 1-8 const, then from (5) and (6), taking into account (7) and (8), it follows that where is the division ratio of voltage divider 2 relative to the output a of the low voltage arm 6. iia the basis of the above relations can be determined The coefficient of the voltage divider 1 and the resistance of the high voltage voltage

3. The invention of the High-voltage measuring bridge, formed by two parallel-connected voltage dividers, consisting of high-voltage and low-voltage arms, and containing a power source, the output of which is connected to one of the terminals of voltage dividers, different from that, 410, to improve accuracy measuring and extending the measuring range; a further resistor, keys, amplifiers, rectifiers, operating units and a control generator, whose outputs are connected to the control inputs of the key It and the rectifier, an additional resistor, which is clamped by the first key, is connected to the low voltage arm of one of the voltage dividers, the outputs of the dividers are connected to the signal inputs of the second and third keys, the outputs of which are connected to the successively connected nerve amplifier, the first rectifier, the first the executive body and the second amplifier, the second rectifier, the second insulator, the executive bodies are mechanically connected to the engines of the high-voltage and low-voltage arms another divider voltage. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate N ° 451957, cl. G 01R 17/02, 25.05.70.