SU981897A1 - Индуктивный делитель напр жени - Google Patents

Description

(54) ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к высокоточным масштабным преобразовател м переменного напр жени  в .частности делител м напр жени .

Известны индуктивные делители напр жени , содержащие трансформаторные или автотрансформаторную цепь с тесной индуктивной св зью между об-. мотками ij.

Их недостатками  вл ютс  частные Погрешности, возникающие с понижением частоты гармонического сигнала, а также искажени  в области больших времен , про вл ющиес  в виде спада вершин импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  индуктивный делитель напр жени , содержащий Нс магничивгиощую обмотку, операционный усилитель, входну и выходную шины 2 .

Недостатком делител   вл етс  низка  стабильность работы, обусловленна  наличием лишь отрицательной обратной св зи по переменному току, которой охвачен операционный усилитель, а также пониженна  устойчивость работы , обусловленна  тем, что отрицательна  обратна  св зь введена через трансформатор, который, в свою очередь , угхудшает амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.

Цель изббретени  - повышение стабильности работы устройства.

Цель достигаетс  тем, что индуктивный делитель напр жени , содержащий намагничивающую обМотку, операционный усилитель, входную и выходную шиша, дополнительно содержит резистор

10 и резистивный делитель напр жени , включенный между выходом-операционного усилител  и его общим выводом, при этом к среднему выводу делител  напр жени  подсоединен инвертирующий

15 вход операционного усилител , а общий вывод операционного усилител  подсоединен к одному из концов дополнительного резистора, а другой конец резистора подсоединен к намагничивааощей

20 обмотке и к неинвертирующему входу опереодаонного усилител , кроме того, входна  шина дл  подключени  источника сигнала присоединена к выходу one-. рационного усилител , а намагничивающа  обмотка выполнена с отводами, к одному- из которых присоединена выход- на  шина.

На чертеже изображено предлагаемое 30 устройство. Индуктивный делитель напр жени  содержит намагничивающую обмотку 1, операционный усилитель 2, входную 3 и выходную 4 шины, дополнительный резистор 5 и резистивный делитель на пр жени  6 и 7, включенный между выходом операционного усилител  2 и его общим выводом, при этом к средне му выводу делител  напр жени  6 и 7 подсоединен инвертирующий вход опера ционного усилител  2, а общий вывод операционного усилител  подсоединен к одному из концов дополнительного резистора 5, а другой конец резистора 5 подсоединен к намагничива ощей обмотке 1 и к неинвертирующему входу операционного усилител , кроме того, входна  шина 3 дл  подключени  источ ника сигнала присоединена к выходу операционного усилител  2, а намагни чивающа  обмотка 1 выполнена с отводами , к одному из которых присоедине на выходна  шина 4. Устройство работает следующим образом . Пусть М1новенное значение напр жени  источника сигнала таково, что к входной шине 3 индуктивного делите л  напр жени , т.к. к выходу операци онного усилител  2, приложен плюс относительно общей шины. Тогда входной ток индуктивного делител  напр жени  будет протекать в направлении от выходного сопротивлени  источника сигнала к выходу операционного усилител  .2, через его выходное сопротивление , через выходные сопротивлени  источников напр жений - Е, +Е2, через дополнительный резистор 5, далее через намагничивающую обмотку 1 автотрансформатора на общую шину устройства. Таким образом, электрическа  цепь источника сигнала (намагничивающа  об мотка автотрасиформатора) оказалась замкнутой. Протеканвдий входной ток от источника сигнала создает падение напр же ни  на резисторе 5. Это падение напр жени  приложено к неинвертирующем входу операционного усилител  2, который усиливает этот уровень напр же ни  и суммирует его с напр жением источника сигнала в противофазе. Сопротивление резистора 5 выбирают из услови , что оно должно быть значительно меньше, суммы выходного сопротивлени  источника сигнала и ак тивного сопротивлени  намагничивающе обмотки автотрансформатора. При этом предполагаетс , что выходное сопроти ление усилители 2 много меньше суммы сопротивлений указанных резисторов, что легко реализовать при использовании в качестве усилител  2 современных микросхем операционных усилителей , что позвол ет получить очень малые выходные .сопротивлени , сравни ваемые с сопротивлением подвод щих проводов. . Кроме того, применение микросхем операционных усилителей оправдано и потому, что они обладают сравнительно малым дрейфом выходного напр жени . В то же врем  максимальный уровень их выходного напр жени  может быть небольшим, так как на их вход поступает лишь уровень напр жени , равный падению напр жени  на дополнительном резисторе 5. Следовательно, вносимые линейные и нелинейные искажени  операционным усилителем напЕ) жени  2 в выходной уровень напр жени  индуктивного делител  пренебрежимо малы. Требуемый коэффициент усилени  усилител  2 должен быть равен , к где u.Uc - величина спада напр жени  индукти вного делител - напр жени  до компенсации; U(g - падение напр жени  на резисторе 5. Описываемые признаки устройства позвол ют повысить стабильность р1аботы операционного усилител  напр жени  2, а следовательно, и в целом стабильность работы устройства. Физически это можно по снить следующим образом.. В устройстве использована схема простейшего неинвертирующего опер ционного усилител  2. Входной cHrHaJ: подаетс  на неинвертирующий вход с резистора 5. Цепь отрицательной обратной св зи сосгоит из резистивного делител  напр жени  на резисторах б и 7, подающего часть выходного напр жени  операционного усилител  на его инвертирующий вход.В данном .случае усилитель 2 охвачен последовательной частотнонезависимой отрицательной обратной св зью по напр жению. Коэффициент усилени  такого усилител  определ етс  отношением сопротивлений резисторов 6 и 7; K- B6tBr 1+R /R, где R сопротивление резистора б; RY - сопротивление резистора 7. Таким образом, в устройстве операционный усилитель 2 охвачен отрицательной обратной св зью по посто нному току, т.е. в нем реализована гальваническа  (непосредственна ) св зь между входньпчи и выходными цеп ми . Это повышает стабильность его . работы. Устойчивость работы устройства достигаетс  следующим образом. Индуктивный делитель нгшр жени  не входит в цепь отрицательной обрат- ной св зи операционного усилител  2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Индуктивный делитель напряжения, содержащий намагничивающую обмотку, операционный усилитель, входную и выходную шины, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы, индуктивный дедитель напряжения дополнительно резистор и резистивный делитель напряжения,включенный между выходом операционного усилителя и его общим выводом, при

   5 этом к среднему выведу делителя напряжения подсоединен инвертирующий вход операционного усилителя, а общий вывод операционного усилителя подсоединен к одному из концов дополцительно10 го резистора, а другой конец резистора подсоединен к намагничивающей обмотке и к неинвертирующему входу операционного усилителя,.кроме того, входная шина для подключения источника сигнала присоединена к выходу операционного усилителя, а намагничивающая обмотка выполнена с отводами, к одному из которых присоединена выходная шина.