SU788009A1 - Высоковольтный масштабный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к активным высоковольтным масштабным преобразовател м посто нного напр жени  , и может быть использовано в 5 прецизионных измерительных приборах, контрольных и регулирующих устройствах дл  изменени  величины входного напр жени  в определенное число раз.

Известны активные масштабные Ю преобразователи напр жени , содержа Ц1-:е измерительный усилитель и резисторный делитель напр жени , образуквдий цепь последовательной отрицательной обратной св зи по напр жению 5

L -L J

Недостатком известных устройств  вл етс  недостаточна  точность преобразовани  и нестабильность работы. 20

Известны также высоковольтные масштабные преобразователи посто нного напр жени , содержащие измерительный усилитель, высоковольтный резист.орный делитель напр жени , од- 25 йо из плеч которого  вл етс  общим дл  входного и выходного контуров измерительного усилител , и цепь последовательной отрицательной обратной св зи по напр жению, об- 30

разованную плечами упом нутого резисторного делител  2.

Недостаткам - известного устройства  вл етс  наличие большой погрешности , снижающей точность преобразовани , и нестабильность работы устройства , обусловленна  неточностью изготовлени  к нестабильностью резисторов делител  напр жени . Этот недостаток еще более усугубл етс  при необходимости использовани  высоковольтных резисторов дл  получени  высоких напр жений.

Цель изобретени  - повышение точности и стабильности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в высоковольтный масштабный преобразователь посто нного напр жени , содержащий измерительный усилитель, высоковольтный резисторньлй делитель напр жени , одйо из плеч которого  вл етс  общим дл  входного и выходного контуров измерительного усилител ,и цепь последовательной отрицательной обратной св зи по напр жению , образованную плечами упом нутого резисторного делител ,введены низковольтный прецизионный делитель напр жени  с параллельно включенным ключом , св занным с генератором тактовых 1 ;Мпульсов, и последовательно соединенные разделительный конденсатор, усилитель рассогласовани , исйолнительный орган, причем одно из плеч низковольтного прецизионного делител  на:тр жени  подключено к регулируемо1 1у плечу упом нутого высоковольтного резисторного делител , соединенному с исполнительным органом, другое - через нерегулируемое плечо высоковольтного резисторного делител  подключено к выход ному контуру измерительного усилите л , а выход низковольтного прецизи онного делител  напр жени  соединен с раЕдп,ёлительным конденсатором и входной клеммой устройства. На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема устройств Устройство содержит входные клеммы 1 и 2, измерительный усилитель содержащий в цепи последовательной отрицательной обратной св зи высоко вольтный резисторннй делит.ель напр жени  4 с плечами 5 и б, одно из ко торых (плечо 5)выполнено регулируемым . Между плечами 5 и б делител  напр жени  4 зключен низковольтный прецизионный делитель, напр жени  7 с выходом 8, плечами (образованными точными резисторами ) 9,10 и параллельно с HHf.j3d соединенным ключом 11 управление которым осуществл етс  от генератора тактовых импульсов 12. Регулируемое плечо 5 резисторного де лител  напр жени  4 св зано со средним выводом усилител  3 и исполнител ным органом 13, вход которого соедин с выходом усилител  рассогласовани  14, а вход последнего соединен через разделительный конденсатор 15 с выходом 8 прецизионного делител  напр жени  7. Резисторный делитель 4 с плечами 5 и б, прецизионный делител 7 с плечами 9, 10 и выходна  клемма .устройства 16 образуют выходной кон тур усилител  3. Выходна  клемма 16 соединена также с выходом измерител ного усилител  3 и нагрузкой (на чертеже не показано). Входна  клемм устройства , выход 8 прецизионного делител  напр жени  7, его плечо 9, а также плечо 5 резисторного делител  4 образуют входной контур усилител  3. 17 - втора  выходна  клем ма устройства. В качестве исполнительного органа 13 и измен емого плеча 5 могут быть использованы нагревательный элемент и резистор из медИр светодиод и фоторезистор, двигатель и реохорд, .термонагреватель и термистор и т.п. Устройство работает следующим образом. При подаче напр жени  на входную клемтугу 2 и входной контур усилител  3 через клегда1у 1, выход 8 делител  7 его плечо 9, плечо 5 делител  4 сигнал принимаетс  и усиливаетс  усилителем 3. Часть выходного напр жени  с выхода усилител  3 через выходной контур усилител  3, образованный 16, плечами 6,10,9 и 5 делителей напр жени  4 и 7, поступает на входной контур усилител  3, образу  послздо.вательнуго ртрицательную обратную св зь по .напр жению, что при достаточно большом входном сопротивлении усилител  3 и при разомкнутом ключе 11 создает зависимость между выходным и входным напр жени ми по посто нному току, определ емую выражением . и,-и.ь,.-и,,ь,:., „ где ) (о сопротивлени  делител  4 и низковольтного делител  7 . При замкнутом ключе 11 ) п -1 вьк В), тг Разность напр жений U илмежду значени ми при замкнутом и разомкнутом ключе 11 с частотой модулирующего сигнала подаетс  с выхода 8 делител  7 через разделительный конденсатор 15 на вход усилител  рассогласовани  14, где сигнал усилираетс  и подаетс  на исполнительный орган 13, который воздейстг;, ет на величину сопротивлени  плеча 5 до тех пор, пока л,0 не станет близким к нулю, При равенстве сигнала разбаланса --д.и--о, u --u;, т.е. или, выполнив необходимые математические действи , получим .Riol . Я, .(4) Подставив значени  обратных велиин равенства (ч) в (1), получим I I - 1,R-lo- Rq -ио.., ---i Таким образом, выходное напр жение высоковольтного преобразовател , оступающее на выходные клe.1мы 16 и 17, пр мо пропорционально отношению опротивлений низковольтного прециионного делител  напр жени  7, выолненного на печатных резисторах с чень высокой точностью отношени  (0,0001 %) от номинальных значений, следствие чего повышаетс  точность стабильность устройства в целом.

Режим работы измерительного усилител  3 подбираетс  таким, чтобы его сопротивление по переменному току ,со стороны выходных клемм 16 и 17 было близким к нулю. Это обсто тельство , а также высокое входное сопротивление усилител  3 и сведение раности во входном контуре к нулю практически исключает вли ние переменного напр жени  на точность масштабного преобразовател .

Таким образом, устройство обладе:ет высокой точностью и стабильность

Ожидаемый эконогу1нч:есЕ нй эффект от использовани  изобретени  составит около 3 тыс. р. в год на одну установку .

изобретени 

Высоковольтный масштабный преобразователь посто нного напр жени , содержащий измерительный усилитель высоковольтный резисторный делитель напр жени , одно из плеч которого  вл етс  обцщм дл  входного и выходного .контуров измерительного усилител , и цепь последовательной отрицательйой обратной св зи по напр  жению, образованную плечами упом нутого резисторного делител , отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и стабильности устройства , в него введены, низковольтный прецизионный делитель напр жени  с параллельно включенным ключом, св занным с генератором тактовых импульсов , и последовательно соединенные разделительный конденсатор, усилитель рассогласовани , исгюлнительный орган, причем одно из плеч низковольтного прецизионного делител  напр жени 

Q

одключено к регулируемо 5у плечу упом нутого высоковольтного резисторноге делител , соединенному с исполнительны ,-; органом, другое - через нерегулируемое плтечо высоковольтного ре5 зксторного делител  подключено к выxoднo з/ контуру измерительного усилител ,а выход низковольтного прецизионного делител  напр жени  соединен с разделительны1-1 конденсатором и входной клеммой устройства.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.ЭСКИН С.П.Высокочувствительные измерительные усилители. М.,Машино5 строение, 1974, с. 15.

2, Волгин Л,И. Линейные электрические преобразователи дл  измерительных приборов и систем. М.,Сов. радио, 1971, с. 73-74.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Высоковольтный масштабный преобразователь постоянного напряжения, содержащий измерительный усилитель, высоковольтный резисторный делитель напряжения, одно из плеч которого является обидам для входного и выходного .контуров измерительного усилителя^ цепь последовательной отрицатель йой обратной связи по напряжению,_ образованную плечами упомянутого резисторного делителя, отличаю щийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности устройства, в него введены, низковольтный прецизионный делитель напряжения с параллельно включенным ключом, связанным с генератором тактовых импульсов, и последовательно соединенные разделительный конденсатор, усилитель рассогласования, исполнительный орган, причем одно из плеч низковольтного 10 прецизионного делителя напряжения ‘ подключено к регулируемому плечу упомянутого высоковольтного резисторного делителя, соединенному с исполнительным органом, другое - через нере гулнруемое плечо высоковольтного ре13 зисторного делителя подключено к выходному контуру измерительного усилителя, а выход низковольтного прецизионного делителя напряжения соединен с разделительным конденсатором и 2Q входной клеммой устройства.