Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока

Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее два идентичных делителя напряжения, состоящее из активных и низковольтных частей, два повторителя на операционных усилителях , дифференциальный усилитель на операционном усилителе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два сдвоенных переключателя, два резистора, кроме того, активная часть делителя напряжения выполнена в виде двух идентичных спиралеподобных дорожек из резистивного материала , которые нанесенына внешнюю поверхность полого цилиндра из изоляционного материала, начала которых соединены одновременно с источником измеряемого напряжения, а концы каждой из спиралеподобных дорожек соединены с соответствующей низковольтной частью и выведены на первые неподвижные части первого сдвоенного переключателя, вторые неподвижные части которого соединены с общей шиной, подвижные части первого сдвоенного переключателя соединены соответственно с nepBbibj и вторым повто:рителями , выход первого повторителя через первый резистор соединен с инвертиру19щим входом операционного усилителя, который через второй ре§ зистор соединен с выходом операционного усилителя и подвижной частью второго сдвоенного переключателя и через третий резистор соединен с неподвижной частью второго сдвоенного переключателя, выход второго повторителя соединен с второй подвижной частью второго сдвоенного переключателя и через четвертый резистор - с неинвертирующим входом операционного Од усилителя, который через пятый резис1C тор соединен с общей шиной и через ел шестой резистор - с неподвижной ч частью второго сдвоенного переключателя .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

13 ц

ВНЕ.! ь а =,., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721234/24-21 (22) 30. 03. 84 (46) 30.08. 85. Бюл. К 32 (72) В. А, Сущенко и И. В. Федорак (53) 621.317(088.8) (56) Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л., "Энергия", 1980 с. 53, 54, Патент ГДР Р 155268, кл. С 01 К 15/06, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЫСОКОВОЛЬТНОГО НАПРЯМЖНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее два идентичных делителя напряжения, состоящее из активных и низковольтных частей, два повторителя на операционных усилителях, дифференциальный усилитель на операционном усилителе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два сдвоенных переключателя, два резистора, кроме того, активная часть делителя напряжения выполнена в виде двух идентичных спиралеподобных дорожек из резистивного материала, которые нанесены на внешнюю поверхность полого цилиндра из изоляционного материала, начала которых соединены одновременно с источником

„„SU„„1176257 Д уц4 G 01 R 19/00, 02 измеряемого напряжения, а концы каждой иэ спиралеподобных дорожек соединены с соответствующей низковольтной частью и выведены на первые неподвижные части первого сдвоенного переключателя, вторые неподвижные части которого соединены с общей шиной, подвижные части первого сдвоенного переключателя соединены соответственно с первым и вторым повторителями, выход первого повторителя через первый резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, который через второй резистор соединен с выходом операционного усилителя и подвижной частью второго сдвоенного переключателя и через третий резистор соединен с не подвижной частью второго сдвоенного переключателя, выход второго повторителя соединен с второй подвижной частью второго сдвоенного переключателя и через четвертый резистор - с неинвертирующим входом операционного усилителя, который через пятый резистор соединен с общей шиной и через шестой резистор — с неподвижной частью второго сдвоенного переключателя, 1176257

Изобретение относится к технике . измерений высоких .напряжений и может быть использовано в качестве устройства для измерений с повышенной точностью

Цель изобретения - повышение точности измерения напряжения за счет того, что в устройстве для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока активная часть дели-10 теля напряжения выполнена в виде двух идентичных спиралеподобных дорожек из резистивного материала и введены сдвоенные переключатели меж-! ду выходом делителя напряжения и 15 входом повторителей для установки нуля, а также в цепь дифференциального усилителя для фиксирования синфазной и дифференциальной составляющих измеряемого напряжения.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фиг. 2- активная часть делителя напряжения, общий вид.

Устройство для измерения высоко- 25 вольтного напряжения постоянного тока состоит из высоковольтного делителя 1 напряжения, активная часть которого выполнена в виде полого цилиндра 2 из изоляционного материа- Зр ла, на наружной поверхности которого нанесены две идентичные спиралеподобные дорожки из резистивного материала 3 и 4, начала этих дорожек соединены и имеют общую точку 5 для

35 подключения к источнику измеряемого напряжения U„ . Концы каждой из дорожек 3 и 4 подключены соответственно к низковольтным частям 6 и 7, собраннйм из постоянных и перемен- 40 ных резисторов, и выведены на сдвоенный переключатель 8, служащий для подачи сигналов напряжения на входы повторителей 9 и 10 на операционных усилителях, либо для закорачивания этих входов на общую шину. Повторители 9 и 10 служат для согласования делителя с низким входным сопротивлением дифференциального усилителя 11. Дифференциальный усилитель 11 состоит из операционного усилителя

12, потенциометра смещения 13, резистора 14 инвертирующего входа, резистора 15 цепи обратной связи, входной цепочки резисторов 16 и 17 неинвертирующего входа, сдвоенного переключателя 18 с последовательно включенными с ним резисторами 19 и

20, подключаемыми в цепь обратной связи и входную цепочку неинвертирующего входа. Переключатель 18 предназначен для измерения режима дифференциальногоусилителя 11:положение 1, когда резисторы 19 и 20 не отключены от цепей прохождения тока, соответствует работе в дифференциальном режиме; положение 3, когда резисторы 19 и 20 отключены от цепей прохождения тока, соответствует режиму измерения с синфазной составляющей входных сигналов.

Устройство работает следующим ! ,образом.

Измеряемое напряжение U

;подаваемое к точке 5 делителя 1 напряжения, преобразуется в два сигнала напряжения U u U, снимаемых с низковольтных частей 6 и 7, с одинаковым коэффициентом деления, поскольку дорожки 3 и 4 идентичны.

Для измерения этих сигналов прежде всего производят установку нуля, для чего с помощью переключателя 8 закорачивают входы повторителей 9 и 10 на общую шину, переключатель 18 устанавливают в положение I и потенциометром смещения 13 производят необходимую подстройку.

Поставив переключатель 8 в положение приема сигналов U u U, которые поступают на входы дифференциального усилителя 11, фиксируют на его выходе выходной сигнал U ц .

Сигналы, снимаемые с низковольтных частей 6 и 7 делителя 1 напряжения, отличаются друг от друга на дифференциальную составляющую Ж из-за температурной нестабильности резистивного материала активной части делителя

Пй П1

В положении 7 переключателя 18

П вых 1 = П, в положении и переклю"вых > = " + dU, напр на выходе дифференциального усилителя

U8 отличается на величину ьБ от сийфазной составляющей U

Следовательно, значение синфазной составляющей U„ можно зафиксировать регистрирующим .прибором в положении (i переключателя 18, если перед этим в положении 1 переключателя 18 произведено смещение нулевой линии на величину 5П по шкале. изм з 1176257

Измеряемое напряжение выражается " через синфазную и дифференциальную B составляющие. в виде: н

Принимая дБ за допуск измеряемой еличины, получают формулу погрешости измеряемого напряжения д" = — ° 1007, л0

У Ц.

1 I 76257

Составитель А. Ворожейкин

Редактор К. Волощук Техред M.Íàäü Корректор Е, Сирохман

Заказ 5355/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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