Устройство для измерения относительной погрешности делителей напряжения

Устройство для измерения относительной погрешности делителей напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ДЕЛИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опор ного напряжения, вькодом соединенный с первьм входом измерительного прибо ра, управляемый делитель напряжения, выходе соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя, а одним из вьгоодов - с корпусом устрой ства, образцовый и поверяемый делите ли напряжения, первые вьгооды которых соединены между собой, а вторые их вьгооды подключены к корпусу устройст ва и к корпусу источника опорного напряжения, выходы образцового и поверяемого делителей напряжения соединены с соответствующими входами двухпозиционного переключателя, управляющий вход которого подк1иочен к первому выходу блока управления, вторьм, третьим и четвертые выходами соединенного с соответствующими управляющими входами управляемого, поверяемого и образцового делителей напряжения , а вход блока управления подключен к выходу измерительного прибора,отличаю щееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход измерительного прибора подключен к выходу двухпозиционного переключателя , а выход операционного усилителя соединен со вторьм выводом управляемого делителя напряжения и с первыми выводами образцового и поверяемого делителей напряжения. L

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (29) 01) зю G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЬСЯ (21) 3644934/24-21 (22) 26. 09. 83 (46) 30. 12. 84. Бюл. У 48 (72) В.Г.Шитов (71) Пензенский инженерно-строительный институт (53) 621.317.332.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 597988, кл. G 01 R 27/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 617748, кл. G 01 R 27/00, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ДЕЛИТЕЛЕЙ

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, выходом соединенный с первьи входом измерительного прибора, управляемый делитель напряжения, выходом соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя, а одним из выводов — с корпусом устройства, образцовый и поверяемый делители напряжения, первые выводы которых соединены между собой, а вторые йх выводы подключены к корпусу устройства и к корпусу источника опорного напряжения, выходы образцового и поверяемого делителей напряжения соединены с соответствующими входами двухпозиционного переключателя, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, вторьи, третьим и четвертьм выходами соединенного с соответствующими управляющими входами управляемого, поверяемо" го и образцового делителей напряжения, а вход блока управления подключен к выходу измерительного прибора; отличающееся тем,что, с целью повыщения точности измерений, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход измерительногб прибора подключен к выходу двухпозиционного переключателя, а выход операционного уси" лителя соединен со вторьм выводом управляемого делителя напряжения и с первьии выводами образцового и поверяемого делителей напряжения.

1132255

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения относительной погрешности делителей напряжения на постоянном токе. 5

Известно устройство для поверки делителей напряжения, содержащее источник опорного напряжения, образцовый и поверяемый делители напряжения, 1генератор тактовых импульсов, блок 10 выбора коэффициента деления, блок выделения разбаланса, регистрирующий прибор, операционный усилитель, двухпозиционный переключатель, управляемый делитель напряжения и блок выбо- 15 ра коэффициента деления P) .

Однако такое устройство характеризуется недостаточной точностью измерений, обусловленной инструментальными погрешностями операционного уси- 20 лителя.

Наиболее близким к предлагаемому .является устройство для проверки де- . лителей напряжения, содержащее источник опорного напряжения, выходом соединенный с первым входом измерительного прибора, управляемый делитель напряжения, выходом соединенный с инвертирующим входом операционного

30 усилителя, а один из выводов — с корпусом устройства, образцовый и поверяемый делители напряжения, первые выводы которьм соединены между собой, а вторые их выводы подключены к корпусу устройства и к корпусу источни- З5 ка опорного напряжения, выходы образцового и поверяемого делителей напряжения соединены с соответствующими входами двухпозиционного переключателя, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, вторьм, третьйм и четвертым выходами соединенного с соответствующими управляющими входами управляемого, поверяемого и образцового делителей напряжения, а вход блока управления подключен к выходу измерительного прибора (21 .

Недостатком этого устрбйства является низкая точность измерений, обусловленная влиянием входных токов, напряжения смещения и дрейфом нуля операционного усилителя.

Целью изобретения является повышение точности измерений., 55

Указанная цель достигается тем, что в устройстве .для измерения относительной погрешности делителей напряжения, содержащем источник опорного напряжения, выходом соединенный с первым входом измерительного прибора, управляемый делитель напряжения, выходом соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя,а одним из выводов — с корпусом устройства,об— разцовый и поверяемый делители напряжения,первые выводы которых соединены между собой,а вторые их выводы подключены к корпусу устройства и к корпусу ис— точника опорного напряжения, выходы образцового и поверяемого делителей напряжения соединены с соответствующими входами двухпозиционного пере-ключателя, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, вторым, третьим и четвертым ,выходами соединенного с соответствуюI щими управляющими входами управляемого, поверяемого и образцового делителей напряжения, а вход блока управления подключен к выходу измерительного прибора, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход измерительного прибора подключен к выходу двухпозиционного переключателя, а выход операционного усилителя соединен со вторым выводом управляемого делителя напряжения и с первыми выводами образцового и пове" ряемого делителей напряжения.

На чертеже представлена блок-схе- . ма предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, образцовый 2 и поверяемый 3 делители напряжения, первые выводы которых соединены между собой, двухпозиционный переключатель 4, входами соединенный с выходами образцового и поверяемого делителей напряжения, блок 5 управления, операционный усилитель 6, управляемый делитель 7 напряжения, выходом соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя 6, и измерительный прибор 8.

Устройство работает в два такта.

В первом такте блок 5 управления устанавливает.на делителях 2 и 3 соответствующие коэффициентам деления

К„ и К„, а через двухпозиционный переключатель 4 подключен вход измерительного прибора 8 к выходу образцового делителя 2 напряжения. Принимая сигналы с выхода измерительного прибора 8, блок 5 изменяет состоя55

Составитель Л.Муранов

Редактор С.Тимохина Техред А.Кикемезей КорректорМ.Максимишинец

Заказ 9787/39 . Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, .4

3 11322 ние управляемого делителя 7 напряжения до тех пор, пока разность напряжений на выходе измерительного прибора 8 не станет равной нулю, т.е. напряжение на выходе прибора 8 должно удовлетворять соотношению

Пььх Ко Е = О, (1) где U — выходное напряжение операвь х ционного усилителя 6;

К вЂ” коэффициент деления об- !О о разцового делителя 2 напряжения;

Š— номинальное значение напряжения источника 1.

Найдем выражение 6 „ „, считая, 15 вь х что операционный усилитель 6 имеет смещение нуля.U< и входные токи I< и T. пэ инвертирующему и неинвертирующему входам соответственно.

Можно записать систему уравнений 2б (Х, +Х ) К„+ Ii К = У„,„(2) где К1 и R — сопротивления плеч управляемого делителя 7 напряжения; 25

r1 —. эквивалентное внутреннее сопротивление источника 1 опорного нап ряжения.

Исключая Х и проводя преобразова- 30 ния для Ug „, получим

0 =Š— 1+ — i — -1 R (3)

И, 3, Вых g E E < z>

Э где Kg — коэффициент деления управля35 емого делителя 7, при котором обеспечивается равенство (1). Подставляя выражение (3) в выражение (1), после несложных преобразований получим выРажение tt КВ в следующем виде о

I

Во втором такте с помощью двухпозиционного переключателя 4 блок 5 уп-, равления переключает вход измерительного прибора 8 к выходу поверяемого делителя 3 напряжения. В результате этого на вход измерительного прибора 8 поступает разность в следующем виде: 1 = E "еь! х " ° (5) где U — выходное напряжение операеых ционного усилителя 6;

K — коэффициент деления поверяемого делителя 3 напряжения.

В связи с тем, что во втором такте работы устройства U не изменилось амх и по-прежнему определяется выражением (3), то, воспользовавшись выражениями (3) и (4) и проведя соответствующие преобразования для A U,получим ! u0 Г

aU=E- E — l — ) 3,R, к=

1 о

Из выражения (6) видно, что погрешность измерений не зависит от нап ряжения смещения нуля, входных токов операционного усилителя 6.

В качестве измерительного прибора 8 может быть использованы цифровой или стрелочный вольтметр, шкала которого проградуирована в процентах.