Claims (3)
Изобретение относитс к электроизмеритель ной технике, в частности к области созданий автоматизированных масштабных устройств переменного напр жени - широкополосных кодоуправл емых индуктивных делителей напр женин , и может быть использовано в автоматизированных контрольно-измерительных системах , при автоматизации научных исследований , в том числе и поверочных работ. Известны кодоуправл емые индуктивные делители напр жени , в которых переключение отводов делительных обмоток произвадитс автоматически с помощью контактоа электрических реле 1. Указанные делители имеют высокую точност коэффициента делени , но только в области средних частот (1 кГц), так кис в них не предприн ты эффективные меры по улучшению метрологических параметров в области верхних частот. Известен также широкополосный индукгав ный делитель напр жени , в котором декады размещены в отдельных экранах и установлен дополнительный делитель, аналогичный основному , синхронно с ним переключающийс и имеющий такое же количество декад. Этот делитель подключен ко входу половинной обмотки первой декады, между выходными зажимами обоих делителей включен конденсатор, а выходные зажимы всех декад основного делител , имеющего низший потенциал, через конденсаторы соединены с соответствующими зажимами делител (2}. Недостатками устройства вл ютс значительное усложнение конструкции за счет использовани дополш1тельного индуктивного делител напр жени , аналогичного основному, и выполн ющего только защитные функции, а также за счет дополнительных конденсаторов и экранов; резкое снижение входного сопротивлени дополнительното делител за счет его автотрансформаторного включени (п 2). При выполнении таких кодоуправл емых индуктивных делителей напр жени не решена проблема нейтрализашш паразитных параметров коммутащюнных элементов. Наиболее близким к предлагаемому по технической С)гщности вл етс индуктивный 3 делитель напр жени , в котором отводы делительных обмоток коммутируютс с помощью контактов электрических реле. В данном устройстве зпиеньшено общее число замыкающих контактов электрических реле, необходимых дл переключени отводов делительных обмоток , по сравнению с известными кодоуправл емыми индуктивными делител ми, но не решена проблема нейтрализации паразитных параметров коммутационных Элементов, что снижает точность коэффициента делени кодоуправл еМых индуктивных делителей напр жени в области высоких частот 3.|. Цель изобрете ш - повышение точности коэффидаента делени в ашроком диапазоне частот. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введена дополнительна высокочастотна делительна обмотка, вход которой подсоединен к общей точке выводов экранов электрических, реле, замыкающие контакты которых соединены с отводами делительных обмоток, и дополнительный низкочастотный ин дуктивный делитель напр жени , соединенный с помощью замыкающего контакта одного эле трического реле со входом делительных обмоток , а с помощью замыкающего контакта дру гого электрического реле - со средним отводом дополнительной высокочастотной делитель ной обмотки, вход которой подсоединен к общей точке выводов экранов электрических реле, замыкающие контакты которых соединены с отводами делительных обмоток. На фиг. 1 приведена структурна схема тре декадного индуктивного делител напр жени ; на фиг. 2а - паразитные параметры коммутаи онных элементов; на фиг. 26 - схема нейтрализации паразитных емкостей коммутационны элементов. Индуктивный делитель напр жени состоит из двух синхронно переключаемых трехдекадных индуктивных делителей напр жени - ос новного высокочастотного (делительные обмот ки с отводами I, 2, 3) и дополнительного низкочастотного кодоуправл емого индуктивного делител напр жени 4, 5, б. Входы и выходы основного высокочастотного и дополнительного низкочастотного кодоуправл емых индуктивных делителей напр жени (ИДИ) подключены к общему входу и выходу делител через переключающие контакты 7 и 8 соответственно. Через двухпозиционные электрические реле 9 и 10 кажда последующа делительна обмотка (например обмотка 2) соединена параллельно и согласно с предьщущей (обмоткой 1). Дополнительный ни кочастотный индуктивный делитель напр жени подключен с помощью замыкающего контакта 11 электрического реле ко входу основноГО высокочастотного делител напр жени . G помощью замыкающего контакта 12 другого электрического реле выход дополнительного низкочастотного делител соединен со средним отводом 13 дополнительной высокочастотной , делительной обмотки 14. Электрические реле 7 и 8, 11 и 12 св заны с блоком 15 управлени , а электрическое реле 17-18 со схемой 16 управлени , вход дополнительной высокочастотной делительной обмотки 14 подсоединен к точке выводов экранов 19 (корпусов, изолированных от земл ной или общей точки входа делител ) электрических реле 17 и 18. Замыкающие контакты электрических реле 17 подключены к отводам делительных обмоток 1, 2 и 3 основного высокочастотного делител . Замыкающие контакты электрических реле подключены к отводам делительных обмоток низкочастотного делител 4,. 5, 6. Устройство работает следующим образом, Частотозависима схема 15 выполнена таким образом, что в диапазоне частот 20 Гц- 10 кГц функционирует низкочастотный делитель 4, 5, 6, а в диапазоне частот 10 кГц и выще - высокочастотный делитель 1, 2, 3. На верхнем поддиапазоне рабочих частот (10 кГц и выще) ко входу высокочастотного делител 1 подключаетс вход дополни- . тельного низкочастотного делител 4 с помощью замыкающего контакта, 11, и, одновременно, выходное напр жение низкочастотного делител с помощью второго замыкающего контакта 12 подаетс на средний отвод 13 дополнительной высокочастотной делительной обмотки 14. За счет такого включени при синхронном переключении низкочастотного и высокочастотного делителей напр жение на входе дополнительной высокочастотной обмотки 14 в два раза больще выходного напр жени высокочастотного делител . Это удвоенное напр жение подключено к отводам экранов (корпусов) всех электрических реле. Построение широкополосных ИДИ из двух отдельных делителей (низкочастотного и высокочастотного ), каждый из которых работает в определенном диапазоне частот, позвол ет реализовать высокочастотные делительные обмотки 1, 2, 3 с незначительной частотной погрещностью . Однако при построении кодоуправл емых делителей весьма значительный вклад в общую частотную погрешность внос т паразитные параметры коммутационных элементов 17 и 18. Поэтому необходимо предприн ть меры по уменьщению вли ни паразитных параметров коммутационных элементов и в особенности их паразитных емкостей Cf| (емкость между контактом и обмоткой электрического ре58 ле), Cfij (емкость между контактом и экраном реле), нос щих распределенный характер. На фиг. 2а эти емкости показаны сосредоточенными . Паразитные емкости Ьоздействующие на отводы делительных обмоток 1, 2, 3, привод т к увеличению частотной погрешности. Вли ние емкости можно устранить, если но-, пользовать источник ЭДС, величина которого равна 2U;t и который находитс в фазе с И Подключение источника экрану электрического реле эквивалентно подаче .напр жени 2U(jHa паразитную емкость , практически равную Ср . Таким образом, обеспечиваетс нейтрализаци паразитной емкости С,. , так как ток в цепи 01;(, О 2 (фиг- 2а) равен нулю. Суммарна паразитна емкость С , подключенна к любому отводу первой декады 1 за счет общих шин, оказываетс равной Cj 5-6Сп. Аналогично дл второй декады 2 С 5-66},. а дл третьей декады 3 С 11 Cf. Воздействие паразитных емкостей С , С , Cg; на отводы первой декады 1 показано на фиг. 26. Нейтрализацию С , С-- , С можно осущес вить, подключив источник всем экранам электрических реле 17 и 18, т.е. к паразитным емкост м С 5-6 Cf,-, Су 5-6 С,, 1/ 1 Пг-, |Так как , то С 5-6 Qig, %2 г 1 2 2, bj, Ь4 (фиг. 2а) эквипотенциальны, т.е.У( 0. Источник удвоенного напр жени в диапазон частот 10 кГц - 200 кГц и выше можно полу чить, использу низкочастотный ИДН, если под ключить его вход ко входу высокочастотного делител с помощью замыкающего контакта, а на выход низкочастотного ИДН с помощью второго замыкающего контакта - повьниающий высокочастотный трансформатор с коэффициентом трансформации п 2. Собственна входна емкость Свхд этого дополнительного высокочастотного автотрансформатора значительно меньше входной емкости низкочастотного дели тел . К тому же CBX пересчитываетс ко вхоQtn ду делител и вли ние ее на характер входно го сопротивлени весьма незначительно. Использование Предлагаемого изобретени позвол ет решить проблему нейтрализации паразитных емкостей коммутационных элементов широкополосных крдоуправл емых ИДН, расширить рабочий диапазон частот за счет увеличени входного сопротивлени дополнительного низкочастотного делител и упростить процесс настройки {коррекции частотной погрешности ) широкополосных кодоуправл емых ВДН. Формула изобретени Индуктивный делитель напр жени , содержащий устройство управлени делительные обмотки с отводами, двухпозиционные электрические реле, в каждом из которых два неподвижных контакта соединены между собой перекрестно, каждый из отводов делительных обмоток соединен с одним контактом отдельного реле, причем контакты четных и нечетных отводов каждой предьщушей делительной обмотки объединены в общие цепи соответственно и соединены с неподвижными контактами двухпозиционного реле, подвижные контакты которого подключены ко входу последующей .делительной обмотки, отличающийс тем, что, с целью повышени точности коэффициента делени в широком диапазоне частот, в него введены дополнительна высокочастотна делительна обмотка, вход которой подсоединен к общей точке выводов экранов электрических реле, замыкающие контакты которых соединены с отводами делительных обмоток, и дополнительный низкочастотный индуктивный делитель напр жени , соединенный с помощью замыкающего контакта одного электрического реле со входом делительных обмоток, а с помощью замыкающего контакты другого электрического реле - со средним отводом дополнительной высокочастотной делительной обмотки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 977120, кл. Q 4 Н, 1963. The invention relates to electrical measuring equipment, in particular, to the field of creating automated large-scale alternating voltage devices — broadband code-controlled inductive voltage dividers, and can be used in automated measuring systems, in the automation of scientific research, including testing. There are known code-controlled inductive voltage dividers, in which the switching of the tapings of the separating windings is performed automatically using contact-electrical relays 1. These dividers have a high accuracy of the division factor, but only in the mid-frequency range (1 kHz), so they do not make effective measures to improve metrological parameters in the upper frequencies. A wide-band inductive voltage divider is also known, in which decades are placed in separate screens and an additional divider is installed, similar to the main one, which is synchronously switched with it and has the same number of decades. This divider is connected to the input of the half winding of the first decade, a capacitor is connected between the output clamps of both dividers, and the output clamps of all the decades of the main divider having a lower potential are connected to the corresponding clamps of the divider through capacitors (2}. The drawbacks of the device are considerable use of an additional inductive voltage divider, similar to the main one, and performing only protective functions, as well as additional capacitors and a screen a sharp decrease in the input resistance of the additional divider due to its autotransformer switch-on (step 2). When performing such code-controlled inductive voltage dividers, the problem of neutralizing the parasitic parameters of commuting elements is not solved. The closest to the proposed technical C is the inductive 3 divider voltages in which the tapping of the separation windings is switched by the contacts of electrical relays. In this device, the total number of closing contacts of electric relays required for switching the divider winding taps is compared with the known code-controlled inductive dividers, but the problem of neutralizing the parasitic parameters of the switching Elements is not solved, which reduces the accuracy of the division ratio of the code-controlled inductive voltage dividers treble 3. |. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the division factor in the ashrock frequency range. The goal is achieved by introducing an additional high-frequency divider winding, the input of which is connected to the common point of the electrical screen outputs, relays, the closing contacts of which are connected to the tapping divider windings, and an additional low-frequency inductive voltage divider connected by one single contact electric relay with the input of separating windings, and with the help of the closing contact of another electric relay - with an average tap of additional high-frequency a separating winding, the input of which is connected to the common point of the outputs of the screens of electric relays, the closing contacts of which are connected to the tapping of the separating windings. FIG. Figure 1 shows the structural diagram of the three-decade inductive voltage divider; in fig. 2a - parasitic parameters of switching elements; in fig. 26 is a diagram of neutralization of parasitic capacitances of switching elements. The inductive voltage divider consists of two synchronously switchable three-decade inductive voltage dividers - the main high-frequency (split windings with taps I, 2, 3) and the additional low-frequency code-controlled inductive voltage divider 4, 5, b. The inputs and outputs of the main high-frequency and additional low-frequency code-controlled inductive voltage dividers (IDNs) are connected to the common input and output of the divider via switching contacts 7 and 8, respectively. Through on-off electrical relays 9 and 10, each subsequent divider winding (for example, winding 2) is connected in parallel and in accordance with the preceding (winding 1). An additional, low-frequency inductive voltage divider is connected by means of a make contact 11 of an electrical relay to the input of the main high-frequency voltage divider. G using the closure contact 12 of another electric relay, the output of the additional low-frequency divider is connected to the middle tap 13 of the additional high-frequency, divider winding 14. The electric relays 7 and 8, 11 and 12 are connected to the control unit 15, and the electric relay 17-18 to the control circuit 16 The input of the additional high-frequency separating winding 14 is connected to the output point of the screens 19 (housings isolated from the ground or common entry point of the divider) electric relays 17 and 18. The closing contacts of the electric relays 17 are Keys to the taps dividing windings 1, 2 and 3 of the main RF divider. The closing contacts of the electrical relays are connected to the tapping of the separating windings of the low-frequency divider 4 ,. 5, 6. The device operates as follows. The frequency-dependent circuit 15 is designed in such a way that in the frequency range 20 Hz-10 kHz a low-frequency divider 4, 5, 6 functions, and in the frequency range 10 kHz and higher - a high-frequency divider 1, 2, 3 On the upper sub-band of operating frequencies (10 kHz and higher), an additional input is connected to the input of the high-frequency divider 1. of the low-frequency divider 4 through the closing contact, 11, and, simultaneously, the output voltage of the low-frequency divider using the second closing contact 12 is fed to the middle tap 13 of the additional high-frequency divider winding 14. Due to such switching on, when synchronous switching of the low-frequency and high-frequency dividers, the voltage at the input of the additional high-frequency winding 14 is twice the output voltage of the high-frequency divider. This double voltage is connected to the tapes of the screens (enclosures) of all electrical relays. The construction of wideband IDNs from two separate dividers (low-frequency and high-frequency), each of which operates in a specific frequency range, allows high-frequency dividing windings 1, 2, 3 to be realized with an insignificant frequency error. However, when constructing code-controlled dividers, the parasitic parameters of the switching elements 17 and 18 make a significant contribution to the total frequency error. Therefore, it is necessary to take measures to reduce the influence of the parasitic parameters of the switching elements and in particular their parasitic capacitances Cf | (capacitance between the contact and the winding of the electrical pe58), Cfij (capacitance between the contact and the relay screen), having a distributed character. FIG. 2a, these containers are shown concentrated. The parasitic capacitances acting on the tapping of the separating windings 1, 2, 3 lead to an increase in the frequency error. The effect of capacitance can be eliminated if you use a source of electromotive force, which is equal to 2U; t and which is in phase with AND. Connecting the source to the screen of an electrical relay is equivalent to supplying a voltage of 2U (jHa parasitic capacitance almost equal to Cp. Thus neutralization of the parasitic capacitance C is provided, because the current in circuit 01; (, O 2 (Fig. 2a) is equal to zero. The total parasitic capacitance C connected to any tap of the first decade 1 due to common buses is equal to Cj 5-6Сп Similarly for the second decade 2 С 5-66}, and for the third dec hells 3 C 11 Cf. The effect of parasitic capacitances C, C, Cg; on the outlets of the first decade 1 is shown in Fig. 26. C, C--, C can be neutralized by connecting the source to all screens of electrical relays 17 and 18, tons. that is, to parasitic capacitances C 5-6 Cf, -, Su 5-6 C ,, 1/1 Pg-, | Since, C 5-6 Qig,% 2 g 1 2 2, bj, b4 (FIG 2a) equipotential, i.e. (0. A double voltage source in the frequency range 10 kHz - 200 kHz and higher can be obtained using a low-frequency IDN, if its input is connected to the input of the high-frequency divider using a make contact, and low frequency output with the help of the second closing contact - a rising high-frequency transformer with a transformation ratio of 2. The own input capacitance CxD of this additional high-frequency autotransformer is significantly less than the input capacitance of the low-frequency divide tel. In addition, CBX is recalculated to the input of the divider and its influence on the character of the input resistance is very small. The use of the proposed invention solves the problem of neutralizing the parasitic capacitances of the switching elements of wideband CRDs, expanding the working frequency range by increasing the input resistance of the additional low-frequency divider and simplifying the tuning process (frequency error correction) of wideband code-controlled VDNs. Inductive voltage divider containing a control device separating windings with taps, two-position electric relays, in each of which two fixed contacts are interconnected crosswise, each of the branches of the separating windings is connected to one contact of a separate relay, and the contacts of even and odd taps of each The front of the separating winding is combined into common circuits, respectively, and connected to the fixed contacts of a two-position relay, the moving contacts of which are Connected to the input of the secondary winding, characterized in that, in order to improve the accuracy of the division factor in a wide frequency range, an additional high-frequency separator winding is introduced into it, the input of which is connected to the common point of the screen outputs of electrical relays, the short-circuiting contacts of which are connected to the tapping lines windings, and an additional low-frequency inductive voltage divider connected by means of the closing contact of one electric relay with the input of the separating windings, and with the switch of the closing contacts of another electric relay - with an average tap of an additional high-frequency separating winding. Sources of information taken into account in the examination 1. UK patent number 977120, cl. Q 4 H, 1963.
2..Авторское свидетельство СССР N 322723, кл. G 01 С 15/06, 1970. 2..The author's certificate of the USSR N 322723, cl. G 01 C 15/06, 1970.
3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2445275/07, кл. Н 01 F 21/12, 1977.3. USSR author's certificate for application number 2445275/07, cl. H 01 F 21/12, 1977.
f6f6
1515
ss
5/five/
ь,s
Ь2B2
//
,,
tt