SU769682A1 - Делитель напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , может быть использовано при изготовлении устройств, предназначенных дл  поверки и калибровки (градуировки) электроизмерительных приборов посто нного тока (такие устройства получили название калибраторов).

Известен делитель напр жени  дл  калибратора посто нного напр жени  и тока, содержащий две декады из последовательно соединенных резисторов, вспомогательный делитель напр жени  и четыре переключател , неподвижные контакты которых соединены с резисторами упом нутых декад, подвижные контакты первого и второго переключателей соединены с выходом вспомогательного делител , подвижные контакты третьего и четвертого переключателей соединены с выходными зажимами делител , а входные зажимы вспомогательного делител   вл ютс  одновременно входом всего делител  напр жени ; при этом упом нутые декады предназначены дл  делени  опорного напр жени  на требуемое число частей, равное числу отметок шкалы повер емого (градуируемого) прибора , а вспомогательный делитель - дл  получени  пределов опорного напр жени , т. е. дл  приведени  входного напр жени  делител  it/вх.о к необходимому номинальному уровню его выходного напр жени 

t/Bblx.O 1.

Недостатком известного делител   вл етс  низкое входное (вх) и высокое выходное (.вых) сопротивление: в реальных устройствах 3-5 Ом, 1 вы -150- 200 Ом. Это приводит к необходимости иметь в калибраторе сложный опорный источник напр жени  (ОИН) с низким

10 значением выходного сопротивлени  (,,2-0,3 Ом), обычно выполн емый в виде компенсационного стабилизатора напр жени . Этот недостаток обусловлен структурой известного делител , в котором упом нутые декады и вспомогательный делитель напр жени  включены параллельно . В то же врем  увеличение входного сопротивлени  известного делител  невозможно, так как при этом одновременно увеличиваетс  его выходное сопротивление, что приводит к увеличению погрешности (она не должна превышать сотых долей процента) из-за увеличени  падени  напр жени  на вых, св занного

25 с током некомпенсации усилител  мощности , подключенного к выходным зажимам делител .

Другой недостаток известного делител  - невозможность получени  непрерыв30 ного р да значений коэффициента делени  3 ( т. е. отметок шкалы повер емого прибора ). Этот недостаток также св зан со структурой делител  и объ сн етс  налнчием в «младшей декаде резисторов, которые (при значени х коэффициента делени , не кратных дес ти) не обтекаютс  током и на которых, следовательно, отсутствует падение напр жени . Указанный недостаток особенно существенен в тех случа х , когда делитель используетс  нри автоматической поверке и градуировке электроизмерительных приборов и нужно иметь все точки (отметки шкалы). Еще один недостаток известного делител  - невозможность компенсации погрешности , обусловленной конечной величиной Ri, при изменении коэффициента делени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  делитель напр жени , содержащий две декады из последовательно соединенных резисторов и четыре переключател , неподвижные контакты которых соединены с резисторами упом нутых декад, подвижные контакты первого и второго переключателей соединены с входными зажимами делител , а подвижные контакты третьего и четвертого переключателей - с его выходными зажимами 2. Недостаток этого делител  - невозможность получени  непрерывного р да значеНИИ коэффициента делени , что, как ив случае делител  1, объ сн етс  наличием резисторов, которые не обтекаютс  током. Другой недостаток - невозможность компенсации погрешности из-за конечной величины Ri при изменении коэффициента делени . Еще один недостаток- невозможность приведени  напр жени  вх.о к уровню f/Bbii.o вх.оЦель изобретени  - устранение указанных недостатков известного делител  - достигаетс  благодар  тому, что делитель напр жени , преимущественно дл  калибратора посто нного напр жени  и тока, содержащий первую п вторую декады из последовательно соединенных резисторов, четыре переключател , неподвижные контакты первого н второго из которых соединены соответственно с резисторами первой и второй декад, а подвижные - с входными зажимами делител , снабжен третьей н четвертой декадами резисторов, соединенных последовательно между собой и с резисторами первой и второй декад, неподвижные контакты третьего и четвертого переключателей соединены соответственно с резисторами третьей и четвертой декад, а их подвижные контакты - с выходными зажимами делител , причем отношение сопротивлени  каждого из резисторов первой декады к величине сопротивлени  каждого из резисторов третьей декады, а также отношение сопротивлении резисторов второй и четвертой декад выбрано рав-6 4 ным отношению входного напр жени  делител  к выходному. На фиг. 1 показаны два варианта структурной схемы предлагаемого делител , на фиг. 2 - пример принципиальной схемы, на фиг. 3 - структурна  схема калибратора посто нного напр жени  и тока с предлагаемым делителем, Делитель содержит: блок 1 дл  получени  пределов опорного напр жени  (т. е. дл  приведени  входного напр жени  делител  к необходимому нот минальному уровню выходного напр жени ), состо щий из первой 2 и второй 3 декад из последовательно соединенных резисторов - соответственно 2, 2, ..., 2 и 3, 3, ..., 3™, причем кажда  из этих декад включена по схеме переменного сопротивлени  (количество резисторов этих декад в общей последовательной цепи измен етс  с изменением числа отметок шкалы повер емого или градуируемого прибора, включенного на выходе калибратора); включенный последовательно с блоком 1 блок 4 дл  делени  опорного напр жени  на требуемое число частей, равное числу отметок щкалы повер емого прибора, состо щий из третьей 5 и четвертой 6 декад резисторов, соединенных последовательно между собой и с резисторами декад 2, 3; декада 5 содержит резисторы 5, 5, ..., 5, а декада 6 - резисторы 6, 6, ..., 6™, причем кажда  из этих декад включена по схеме потенциометра (количество резисторов этих декад в общей последовательной цепи неизменно). Число резисторов в декадах 2, 5 и 3, 6 соответственно одинаково; четыре переключател  7-10, неподвижные контакты первого 7 и второго 8 из которых соединены соответственно с резисторами первой 2 н второй 3 декад, а третьего 9 и четвертого 10 - с резисторами третьей 5 и четвертой 6 декад, подвижные контакты переключателей 9 и 10 соединены с выходными зажимами 11 делител , а переключателей 7 и 8 - с входными зажимами 12 делител  (бдин из входных зажимов может соедин тьс  со свободным зажимом блока 4, как показано на фиг. 1,6, нри этом подвижный контакт переключател  8 соедин етс  со свободным зажимом блока 1). В любой схеме фиг. 1 декады 2 и 3, 4 н 5 можно соответственно помен ть местами , т. е. пор док включени  этих декад может быть таким: 2-5-6-3, 2-6-5-3 ( фиг. 1,а), 2-3-5-6, 3-2-5-6 (фиг. 1,6) и т. д. Сопротивлени  резисторов выбраны из соотношений: р (р - Ю СП ( i) U) /,(5 -,). зхО/ /выхО, (2) где f/вх.о и t/вых.о - номинальные значени  соответственно входного и выходного напр жени  делител . Так как выходное напр жение делител  определ етс  отношением количества резисторов декад 5 и 6, подключенных к выходным зажимам делител  И, к общему количеству резисторов всех четырех декад, подключенных к входным зажимам 12, то- с учетом соотношени  (2)-получим: /вых вь,..0/(С+1), где C f/Bwi.o/f/Bi.o. В реальных устройствах , поэтому .o с большой степенью точности . В качестве примера на фиг. 2 показана принципиальна  схема делител , соответствующа  структурной схеме фиг. ,а, позвол юща  делить опорйое напр жение на равное число частей К, причем К может измен тьс  от 1 до 150. Перва  («старша ) декада 2 содержит 15 резисторов, причем сопротивлени  резисторов одинаковы и составл ют кОм, а сопротивление резистора 2 уменьшено приблизительно на 0,3% с учетом конечного значени  внутреннего сопротивлени  ОИН ( Ом). Это позвол ет обеспечить посто нное значение выходного тока и соответственно выходного напр жени  i/вых.о делител  с погрещностью не более 0,05% при любом коэффициенте делени  опорного напр жени . (В известных делител х такой возможности нет, так как резистор 2 включен одновременно и в выходную цепь, поэтому уменьщенне его сопротивлени  приводит к уменьшению выходного напр жени , и погрещность сохран етс  прежней). Втора  («младша ) декада 3 содержит 10 резисторов 3 ... 3, сопротивление каждого из которых ,1 Ом. Треть  декада 5 содержит 15 резисторов , сопротивление каждого из которых ,44 Ом, а четверта  декада-10 резисторов с сопротивлением RQ 0,.444 Ом. При номинальном значении входного напр жени  f/Bx. В (ОИН - параметрический стабилизатор напр жени  на кремниевом стабилитроне) {/вых.о 20 мВ, что следует из соотношени  (2). Предлагаемый делитель включаетс  в схему калибратора посто нного напр жени  и тока (фиг. 3), содержащего ОИН 13 в виде параметрического стабилизатора, создающего опорное напр жение 1/вх.о на входных зажимах 12 делител , и усилитель мощности 14, входна  цепь которого соедин етс  с выходными зажимами 11 делител . .К выходным зажимам усилител  14 подключаетс  повер емый или градуируемый прибор 15. На фиг. 3 также обозначены: i - внутреннее сопротивление параметрического /дч стабилизатора (на его эквивалентной схеме ), /д - ток делител , /пк и Ry - входной ток (ток некомпенсацни) и входное сопротивление усилител  мощности. Остальные обозначени  те же, что на фиг. 1 и 2. Предлагаемый делитель работает следующим образом. Подвижные контакты переключателей 7 и 8 устанавливают в положение, соответствующее количеству повер емых (градуируемых ) отметок щкалы прибора 15. Подвижные контакты переключателей 9 и 10 устанавливают в положение, соответствующее повер емой (градуируемой) отметке шкалы. Рассмотрим конкретные примеры. Пусть необходимо поверить прибор с пределом измерени  . мВ и количеством отметок шкалы Л 150. В этом случае переключатель 7 устанавливают в положение «150 (фиг. 2), переключатели 8, 9, 10 - в положение «О. Перевод  переключатель 10 в положени  «1, «2, ..., «10, получают первые дес ть отметок. Затем устанавливают переключатель 9 в положение «1 и с помощью переключател  10 получают отметки с 11-й по 20-ю (при этом переключатель 10 вновь «пробегает положени  «О, «1, ..., «10). Переключатель 9 устанавливают в положение «2, переключателем 10 получают отметки с 21-й по 30-ю и т. д. Если C/n 20 мВ и А 65 (прибор с 60-ю номинальными и 5-ю «перегрузочными делени ми на шкале), то переключатели 7 и 8 устанавливают соответственно в положени  «6 и «5 (как показано на фиг. 2), а переключател ми 9 и 10 работают, как в предыдущем случае; в частности, положение этих переключателей, показанное на фиг. 2, соответствует 55-й повер емой отметке. Таким образом, предлагаемый делитель позвол ет получить непрерывный р д значений коэффициента делени  (отметок шкалы), обеспечивает приведение напр женин t/вх.о к уровню f/вых.о и компенсацию погрешности, обусловленной конечной величиной Ri. Кроме того, по сравнению с известным делителем 2 он обеспечивает примерно вдвое большее количество значений коэффициента делени  (более точно это соотношение составл ет 2/См/ (), где п + п - максимальный коэффициент делени ). Так, при Км 150 делитель по за вке обеспечивает 22 500 значений коэффициента делени , известный делитель - только 10650. При нспользованни делител  не в калибраторе , а в других устройствах, где необходимо делить напр жение, это преимущество имеет большое значение. Еще одно преимущество предлагаемого делител  - больщое входное сопротивле

ние, что позвол ет использовать в калибраторе без увелпчени  погрешности простой параметрический ОИН с большим внутренним сопротивлением.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 277090, кл. G 01 R 35/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 257608, кл. G 01 R 35/00, 1968 (прототип ).

° ВО „so ,/tf „дО JO JO

I-I-M ID-KZ 4 4 J4ZI -MIID-1

2s2 Z 2 Z 2

„0- „r „2 „3- ., Л

/2

-i- -il - -i - M-m T-4zzHчпзЛ

G6 6 6 6