SU840753A1

SU840753A1 - Voltage measuring device

Info

Publication number: SU840753A1
Application number: SU752152509A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Абрамович Пескин; Василий Прокофьевич Данильченко; Николай Иванович Данильченко
Original assignee: Краснодарский Ордена Трудовогокрасного Знамени Завод Электроиз-Мерительных Приборов
Priority date: 1975-07-08
Filing date: 1975-07-08
Publication date: 1981-06-23

Description

Изобретение относитс к устройствам дл измерени напр жени , содержащим индуктивные делители напр жени , и может быть применено в измерительной технике, главным образом в точных приборах. Известны устройства дп измерени напр жени , содержавшие индуктивный делитель, включенный в цепь обратной св зи усилител 1. Однако такие устройства имеют невысокую точность измерени . Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс устройство дп измерени напр жени , содержащее источник опорного напр жени , выход которого соединен с входом индуктивного делител напр жени , запоминающий конденсатор, коммутатор. Диф ференциальный- усилитель, первый вход которого через резистор подключен к нулевой шине, а выход соединен с входом демодул тора, генератор импульсов первый и второй выходы которого подключены к первым и вторым управл ющим входам коммутатора 2, Основным недостатком известного устройства вл етс наличие в спектре шумов напр жени низкочастотного шума усилител индуктивного делител напр жени , снижающего точность работы устройства, вызванное тем, что дл формировани точных пр моугольных импульсов индуктивный делитель совместно с усилителем должны образовать систему, полоса пропускани которой в области низких частот должна быть ограничена частотой пор дка 0,01 Гц. При зтом достигающий нескольких микровольт низкочастотный шум усилител передаетс на выход индуктивного делител , снижа разрешающую способность устройства. Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени напр жени , содержащее источник опорногоThe invention relates to voltage measurement devices containing inductive voltage dividers, and can be applied in measurement technology, mainly in precision instruments. The dp voltage measurement devices are known that contain an inductive divider connected to the feedback circuit of the amplifier 1. However, such devices have a low measurement accuracy. Closest to the proposed technical solution is a voltage measuring device dp, containing a source of reference voltage, the output of which is connected to the input of an inductive voltage divider, a storage capacitor, a switch. Differential amplifier, the first input of which through a resistor is connected to the zero bus, and the output is connected to the input of a demodulator, the pulse generator of the first and second outputs of which are connected to the first and second control inputs of switch 2, the main disadvantage of the known device is the presence in the spectrum voltage noise low-frequency noise amplifier inductive voltage divider, reducing the accuracy of the device, due to the fact that for the formation of accurate rectangular pulses inductive divider together with the amplifier should form a system whose bandwidth in the low frequency region should be limited to a frequency of about 0.01 Hz. When this reaches several microvolts, the low frequency noise of the amplifier is transmitted to the output of the inductive divider, reducing the resolution of the device. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that the device for measuring voltage, containing a source of reference

напр жени , выход которого соединен с входом иццуктивного делител напр жени , запоминающий конденсатор, коммутатор , дифференциальный усилитель, первый вход которого через резистор подключен к нулевой шине, а выход соеданен с входом демодул тора, генератор импульсов, первый и второй шлходы которого подключена к первым и вторым управл кицим входам коммутатора, дополнительно введены фиксатор уровн , конденсатор и последовательно соединенные эл&1ент задержки и формировате 1ь длительности импульса, причем вход фиксатора уровн подключен к выходу иэдуктивного делител напр жени а выход - к одному из входов коммутатора , другой вход которого вл етс входом устройства, выход коммутатора через запоминаниций конденсатор соединен с первым входом дафференциального усилител , второй вход и выход которого соединешл между собой через введенный в устройство резистивный делитель напр жени , один из резисторов которого соединен с одной обкладкой дополнительного конденсатора, друга обкладка которого подключена к нулевой шине, третий и четвертый выходы генератора импульсов соединень с первым и вторым управл ющими входами демодул тора, а п тый выход генератора импульсов соединен с входом элемента задержки, выход формировател длительности импульсов соединен с управл гадим входом фиксатора уровн ,voltage, the output of which is connected to the input of the active voltage divider, memory capacitor, switch, differential amplifier, the first input of which is connected via a resistor to the zero bus, and the output is connected to the input of the demodulator, the pulse generator, the first and second slots of which are connected to the first and a second control of the switch inputs, an additional level lock, a capacitor and series-connected electrical delays were introduced and a pulse width was formed, and the input of the level lock was Connected to the output of the inductive voltage divider and the output to one of the inputs of the switch, the other input of which is the input of the device, the output of the switch through the storage capacitor is connected to the first input of the differential amplifier, the second input and output of which is connected to each other through the resistive divider introduced into the device voltage, one of the resistors of which is connected to one plate of an additional capacitor, the other plate of which is connected to the zero bus, the third and fourth outputs of the impu generator sov connected to said first and second inputs of the gate demodulator, and a fifth pulse generator output is connected to the input of the delay element, the output pulse duration shaper coupled to the control input level Gadim retainer

На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 приведены эпюры напр жени ,FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 shows the voltage plots,

Устройство содержит источник 1 опорного напр жени , ивдуктивный делитель 2 напр жени , коммутатор 3, фиксатор 4 уровн , дифференциальный усилитель 5, резистор 6, запоминающий конденсатор 7, резистивный делитель 8 напр жени , демодул тор 9, дополнительный конденсатор 10, генерато 11 импульсов, элемент 12 задержки, формирователь 13 длительности импульсов , второй дополнительный конденсатор 14, ключи 15 и 16,The device contains a source of reference voltage 1, an inductive voltage divider 2, switch 3, latch 4, differential amplifier 5, resistor 6, storage capacitor 7, resistive voltage divider 8, demodulator 9, additional capacitor 10, 11 pulses, the delay element 12, the pulse width former 13, the second additional capacitor 14, the keys 15 and 16,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Фиксаци уровн .{показана применительно к ключам, oткpывae в)lм отрицательным напр жением) производитс запоминанием на каждом такте одной (в данном случае отрицательной) полуволны напр жени посредством зар да конденсатора 14 через открытый ключ 16 с последующим суммированием запомненного напр жени с напр жением другой (положительной) полуволны. При этом образуютс однопол рные (положительные ) импульсы с амплитудой . Поскольку через конденсатор 14, вл кидийс разделительным, низкочастотный шум не проходит, напр жение DO содержит только высокочастотные шумовые компоненты. Форма напр жени е (фронты управл ющего напр жени 6 расположены внутри 45 OHTOB напр жени Ujj) исключает запоминание фронтов напр жени UQ ,The level fixation (shown for keys, open c) lm negative voltage is made by memorizing one half voltage (in this case, negative) half-wave voltage by charging capacitor 14 through an open key 16, followed by summing the memorized voltage with voltage other (positive) half-wave. In this case, unipolar (positive) pulses with amplitude are formed. Since low-frequency noise does not pass through the capacitor 14, the damper separator, the voltage DO contains only the high-frequency noise components. Voltage form e (control voltage fronts 6 are located inside 45 OHTOB voltages Ujj) eliminates memorization of voltage fronts UQ,

Напр жение UQ и U, одной пол рностй поочередно, в соответствии с диаграммой напр жений с и d (4иг. 2), поступают на запоминающий конденсатор 7, зар жает его. При этом на выходе усилител возникает напр жение, пропорциональное разности UX-UQ, которое преобразуетс демодул тором 9 в посто нное напр жение.The voltage UQ and U, one pole alternately, in accordance with the diagram of voltages c and d (4ig. 2), goes to the storage capacitor 7, charges it. In this case, the output of the amplifier produces a voltage proportional to the difference UX-UQ, which is converted by the demodulator 9 into a constant voltage.

Зар д запоминающего конденсатора 7 производитс попеременно от источнико UQ и Uy, причем основна часть зар да поступает от низкоомного источника UQ (методически удобно считать, что конденсатор 7 зар жаетс до напр жени Ux ). Разность напр жени U и напр жени 1) на конденсаторе 7 поступает на вход дифференциального усилител 5 и после усилени определ ет коммутацию индуктивного делител 2. При этом статизм системы не оказывает вли ии на точность устанойлени равенства между Ug и Ux и, соответственно , на точность устройства.The storage capacitor 7 is charged alternately from the source UQ and Uy, with the bulk of the charge coming from the low-impedance source UQ (it is methodologically convenient to assume that the capacitor 7 is charged before the voltage Ux). The difference between the voltage U and the voltage 1) on the capacitor 7 is fed to the input of the differential amplifier 5 and after amplification determines the switching of the inductive divider 2. At the same time, the system static does not affect the accuracy of the equality of Ug and Ux and, accordingly, the accuracy devices.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 339868, kp. Q 01 R 17/20, 1974,

2, The standard is a direct current type M215. Catalog 1, E, 1971

Fig. /

tJoZUo

FIG. 2