SU855573A1

SU855573A1 - Ac voltage calibrator

Info

Publication number: SU855573A1
Application number: SU762412570A
Authority: SU
Inventors: Степан Алексеевич Андрусяк; Игорь Иванович Квасныця
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Микроэлектроники И Приборостроения
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1981-08-15

Description

54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ54) AC VOLTAGE CALIBRATOR

Изобретение относитс к электроиз мерительной технике и может быть ис . пользовано в качестве прецизионного источника калиброванного переменного напр жени с высокой стабильностью выходного напр жени , например, дл поверки электроизмерительных приборо переменного тока. Известен калибратор напр жени ,со держащий источник переменного напр жени , управл екый делитель напр жени , источник опорного напр жени и дифференциальный фотоэлектрический компаратор напр жени . Недостатком этого кгшибратора вл етс наличие фотоэлектрического компаратора напр жени , обладающего сравнительно низкой временной и температурной стабильностью и требующег специальной калибровки его характеристики в процессе работы, котора выполн етс вручную. Известен также калибратор напр же ни , ссщержаадий источник переменного напр жени , регулирующее звено, усилитель мощности, два фотоэлектрических компаратора напр жени одновременного сравнени , два дифференциаль ных усилител рассогласовани , схему управлени ,емкость,запоминающую сигнал рассогласовани , и масштабный преобразователь калиброванного напр жени с дискретным переключени эм коэффициентов передачи .(индуктивный делитель , напр жени ) f2j. Недостатком известного калибратора напр жени вл етс наличие двух фотоэлектрических компараторов напр жени одновременного сравнени , обладающих сравнительно низкой временной и температурной стабильностью It требующих подбора элементов компарирующих преобразователей; а также специальной ручной или автоматической калибровки их характеристик в процессе работы. Кроме того, наличие компаратора, работающего в одной точке вольтамперной характеристики компарирующего преобразовател , соотвеТ ствующей нсминальному рабочему току позвол ет выполнить калибратор с одним значением выходного напр жени . Все промежуточные значени выходного напр жени получают на выходе индуктивного делител , внос щего значительную погрешность, увеличивающего габариты, и потребл ющего значительную мсщиость от источника переменного напр жени , и ограничивгиощего частотный диапазон.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used. Used as a precision source of calibrated alternating voltage with a high output voltage stability, for example, for calibrating an alternating current electrical measuring instrument. A voltage calibrator is known, which contains a variable voltage source, a controlled voltage divider, a reference voltage source, and a differential photoelectric voltage comparator. The disadvantage of this killer is the presence of a photoelectric voltage comparator, which has a relatively low temporal and temperature stability and requires special calibration of its characteristics during operation, which is performed manually. Also known is a calibrator, a voltage source, a regulating link, a power amplifier, two photoelectric simultaneous comparison voltage comparator, two differential error amplifiers, a control circuit, a capacitance storing the error signal, and a large-scale converter of a calibrated voltage with a discrete voltage. switching em transmit coefficients. (inductive divider, voltage) f2j. A disadvantage of the known voltage calibrator is the presence of two photovoltaic voltage comparators of simultaneous comparison, which have a relatively low temporal and temperature stability, It requires the selection of elements of the comparator converters; and also special manual or automatic calibration of their characteristics in the course of work. In addition, the presence of a comparator operating at one point of the current-voltage characteristic of the comparator converter, which corresponds to the non-rated operating current, allows the calibrator to be performed with one output voltage value. All intermediate values of the output voltage are obtained at the output of an inductive divider, which introduces a significant error, increases dimensions, and consumes considerable power from the source of alternating voltage, and limits the frequency range.

Цель изобретени - повышение точности и расширение динамического диапазона измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and broaden the dynamic range of the measurement.

Поставленна цель достигаетс тем что в калибратор напр жени , содержащий источник опорного напр жени , источник регулируемого переменного на пр жени , состо щий из последовательно включенных задающего генератора, регулирующего звена и усилител мощности , схему управлени , дифференциальный усилитель рассогласовани , два компаратора йапр жени и запомит нающую емкость сигнгша рассогласовани , дополнительно введены две запоминающие емкости, повторитель напр Л .ени , размыкающий и п ть переключающих контактов схемы управлени , при этом выход источника опорного напр г жени через первый переключающий контакт соединен со входом первого компаратора напр жени и вторым переключающим контактом, выход усилител мощности через второй переключающий контакт соединен со входом второго кс ипаратора напр жени и первым переключающим контактом, перва запоминающа емкость через третий переключающий контакт соединена с выходом , первого компаратора напр жени и п тым переключающим контактом, вторгш запоминак ца емкость через четвертый переключающий контакт соединена со входом повторител напр жени и третьим переключающим контактом,выход повторител напр жени подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилител рассогласовани , инвертирующий вход которого через п тый переключающий контакт соединен с выходом второго компаратора напр жени и четвертым переключающим контактом , причем выход дифференциального усилител рассогласовани через размыкающий контакт схемы управлени соединен с запоминающей емкостью сигнала рассогласовани и регулирующим звеном источника регулируемого переменного напр жени . Кроме того, компараторы напр жени содержат полупроводниковые термоэлементы,имеющи тепловой контакт, по крайней мере, с трем безреактивными нагревател ми , и операционные усилители, подключенные j выходу полупроводниковых термоэлементов,The goal is achieved by the fact that the voltage calibrator containing the source of the reference voltage, the source of adjustable alternating voltage, consisting of a series-connected master oscillator, a regulating link and a power amplifier, a control circuit, a differential error amplifier, two comparators and a voltage generator mismatch signal capacitance, two storage capacitors are additionally added, eg a repeater, disconnecting and five switching contacts of the control circuit, At the same time, the output of the reference voltage source is connected via the first switching contact to the input of the first voltage comparator and the second switching contact, the output of the power amplifier through the second switching contact is connected to the input of the second x and voltage regulator and the first switching contact, the first storage capacitor through the third switching the contact is connected to the output, the first voltage comparator and the fifth switching contact; the capacitor is memorized through the fourth switching contact; with a voltage repeater input and a third switching contact, the voltage repeater output is connected to the non-inverting input of the differential error amplifier, the inverting input of which is connected via the fifth switching contact to the output of the second voltage comparator and the fourth switching contact. the contact of the control circuit is connected to the storage capacitance of the error signal and the regulating link of the source uemogo alternating voltage. In addition, voltage comparators contain semiconductor thermoelements that have thermal contact with at least three non-reactive heaters, and operational amplifiers connected j to the output of semiconductor thermoelements,

На чертеже представлена функциональна схема калибратора напр жени . IThe drawing shows a functional diagram of a voltage calibrator. I

Схема устройства содержит источник 1 опорного напр жени , схему 2 управлени , содержащую основное коммутирующее реле 3 с п тью переключающими контактами 4 - 8 и дополнительное реле 9 с размыкгиощим контактом 10, первый компаратор 11 напр жени , состо щий из полупроводникового термоэлемента 12 и опергщионного усилител 13, второй компараторThe device circuit contains the source 1 of the reference voltage, the control circuit 2 containing the main switching relay 3 with five switching contacts 4–8 and the additional relay 9 with the opening contact 10, the first voltage comparator 11 consisting of a semiconductor thermoelement 12 and an operating amplifier 13, second comparator

14 напр жени , состо щий из полупро . водникового термоэлемента 15 и операционного усилител 16, первую и вторую запоминающие емкости 17 и 18, источник 19 регулируемого переменного напр жени , состо щий из последовательно включенных задак дего генератора 20, регулирукидего звена 21 и усилител 22 мощности, дифференциальный усилитель 23 рассогласовани , повторитель 24 напр жени , запоминающую емкость. 25 сигнаша рассогласовани , переключатель 26 пределов выходного напр жени и -задатчик 27 программы работы схемы управлени .14 voltage consisting of semi-pro. thermoelement 15 and operational amplifier 16, first and second storage capacitances 17 and 18, variable-voltage source 19, consisting of a series-connected generator 20, an adjusting link 21 and a power amplifier 22, a differential amplifier 23 misalignment, repeater 24 eg storage capacity. 25 error signals, a switch 26 for output voltage limits, and a sensor 27 for the control circuit operating program.

Калибратор напр жени работает следующим образом.The voltage calibrator operates as follows.

Claims

The reference voltage from the output of the source 1 of the reference voltage through the first switching contact 4 of the main switching relay 3 is fed to the input of the first voltage comparator 11. The output signal of the comparator 11 through the third switching contact 6 charges the first storage capacitance 17. Then, at the command of the setter of the control program cxeNbi control, made for example in the form of a time relay, the main commutator of the relay 3 is activated, which switches its contacts. In this case, the input of the first voltage comparator 11 is connected to the output of the variable voltage source 19, and its output voltage, via the fifth switching contact 8, is fed to the inverting input of the differential error amplifier 23. The voltage from the first memory capacitor 17 is supplied via the third switching contact 6 and the repeater 24 to the non-inverting input of the differential error amplifier 23. At inequalities of the actual values of the output voltages of the source 1 of the reference voltage and the source 19 of the controlled alternating voltage, the output of the differential amplifier 23 of the error 23 those. keeping the voltage at the output of the amplifier 22 IOUIHOCTH unchanged. In the actuated state of the main switching relay 3 of the spurs, the voltage through the first switching contact 4 is fed to the input of the voltage 14, similar to the voltage comparator 13, the output signal of which is transmitted through the fourth switching contact 7 to the storage capacitor 18. Next, at the time of returning the main switching relay 3, the initial state of the voltage from the charging capacitor 18 is applied to the voltage follower 24 and through it to the non-inverting input of the differential amplifier 23 asovani, to the inverting input of which, in turn, voltage is applied from the output of the second comparator 14 voltage. If these voltages are not equal, a mismatch signal occurs at the output of the misalignment differential amplifier, which affects the regulating link 21. To eliminate the effect of the transient process that occurs at the outputs of the comparators during switching of the contacts of the main switching relay 3, an additional voltage is provided a relay 9 with a break contact 10. This relay shuts off the output of the differential error amplifier 23 from the controlled even Even 21 for the duration time ne transition process. The control link at this time is controlled by the voltage on the jumper capacitor 25 of the error signal. The use in the calibrator of a differential amplifier 23 of misalignment with a large coefficient of signal suppression of a general form removes the requirement of strict identity and long-term stability of their characteristics from semiconductor thermoelements of the comparators 11 and 14 voltage. Making the reference voltage source multi-limiting, and semiconductor thermoelements with several heaters eliminates inductive voltage dividers from the calibrator, simplifies the structure of the power amplifier and reduces the requirements for input parameters of the devices being tested, also improves the accuracy and extends the dynamic measuring range. Claims An alternating voltage calibrator containing a voltage source, a variable voltage source, consisting of a series-connected master oscillator, an adjustable link and an amplifier, a differential voltage amplifier control circuit, two voltage comparators, and a variable error signal capacitance distinguishing with By the fact that, in order to improve the accuracy and to improve the dynamic range of the measurement, two storage capacities were additionally introduced , voltage follower, soaking and five switching contacts of the control circuit, the output of the voltage source through the first switching contact connected to the input of the first voltage comparator and switching contact, the output of the amplifier through the second switching contact connected to the input of the second comparator voltage the first switching contact, the first memory capacity. the third switch is connected to the output of the first voltage comparator and the fifth, switch by the contact, the second memory has a fourth switching contact connected to the input of the voltage follower and the third switch contact, the output of the voltage follower is connected to the non-inverted input of the differential voltage amplifier, inverting the input of which through the fifth switching contact is connected to the output of the second voltage comparator and the fourth switching contact, Rich output through the differential amplifier mismatch razkkkayuschy contact control circuit connected to the storage capacitance mismatch and signgsha regulating element controlled source of alternating voltage. 2. A calibrator according to claim 1, characterized in that the voltage comparators contain semiconductor thermoelements having thermal contact with at least three non-reactive heaters and operational amplifiers connected to the output of semiconductor thermoelements. Sources of information taken into account in the examination of 1 Roitman MS and others. Generator calibrator GK-10A. - Measuring equipment, 1975, M 11, and. 84-85.

2. Fomichev Yu.M. and others. Generator calibrator GK-12A. Lime TPI, 1974, t. 298, p. 66-70 (prototype).