Устройство контроля делителей напряжения

Устройство контроля делителей напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретейие относится к измерительной технике и может быть использовано для создания высокоточных устройств контроля делителей напряжения . Цель изобретения - повышение точности контроля делителей напряжения , достигается введением в устройство двух делителей 8 и 9 напряжения, суммирующего усилителя 10 и измерителя 11 амплитуды импульсов. Кроме того, устройство содержит генератор 1прямоугольных импульсов, источник 2опорного напряжения, блок 3 выравнивания потенциалов, блок 4 выбора коэффициента деления, образцовый делитель 5 напряжения, блок 6 переключения и измерительный прибор 7. При этом коэффициенты деления делителей 8 и 9 устанавливаются блоком 4. 1 ил.. с ТакоКые Выводы контролируемого делителя Потенциал ьные Выводы контролируемо делителя Выход г{онтролируемого дЕлителя (Л G

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ зовано для создания высокоточных устройств контроля делителей напряжения. Цель изобретения — повышение точности контроля делителей напряжения, достигается введением в устройство двух делителей 8 и 9 напряжения, суммирующего усилителя 10 и измерителя 11 амплитуды импульсов. Кроме того, устройство содержит генератор

1 прямоугольных импульсов, источник

2 опорного напряжения, блок 3 выравнивания потенциалов, блок 4 выбора коэффициента деления, образцовый делитель 5 напряжения, блок 6 переключения и измерительный прибор 7. При этом коэффициенты деления делителей

И

8 и 9 устанавливаются блоком 4. 1 ил. ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4015529/24-21 (22) 27.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. 1г. 23 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.А.Данилов, Г.П.Шлыков и В.М.Шпяндин (53) 621 314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 362460, кл, Н 03 К 13/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

11 597988, кл. G 01 R 27/00, 1978. ( (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДЕЛИТЕЛЕЙ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольТакооые оь! Воды контролируемого делителя

/7отенииальные оыдоды контролируемого оелителя

Выход контролируемого йелителя

А,К.; !

=!

А,К,, 1=1

К,= К, A,K,,/

;=!

h е = е АК/

;=1

t !3189

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для создания высокоточных устройств контроля делителей напряжения. 5

Целью изобретения является повышение точности контроля делителей напряжения.

На чертеже представлена структурная схема устройства контроля дели- 1О телей напряжения, Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, источник 2 опорного напряжения, блок 3 выравнивания потенциалов, блок 4 выбора 15 коэффициента деления, образцовый делитель 5 напряжения, блок 6 переключения, измерительный прибор 7, первый и второй управляемые делители 8 и 9 напряжения, суммирующий усилитель 20

10, измеритель 1! амплитуды импульсов, причем источник 2 опорного напряжения соединен с токовыми выводами образцового делителя 5 напряжения, потенциальные выводы и выход 25 которого соединены с входами блока

6 переключения, первый вход блока 3 выравнивания потенциалов соединен с первым выходом блока 6 переключения, а второй — с первым потенциальным вы- 30 водом контролируемого делителя напряжения, второй потенциальный вывод которого соединен с вторым выходом . блока 6 переключения, измерительный прибор 7 соединен одним входом с тре35 тьим выходом блока 6 переключения, а другой — с выходом контролируемого делителя, токовые выводы которого соединены с выходами блока 3 выравнивания потенциалов, выход генератора

1 прямоугольных импульсов соединен с первым входом .,блока 4 выбора коэффициентов деления, первый выход которого соединен с управляющим входом образцового делителя 5 напряжения, входы первого и второго управляемых делителей 8 и 9 напряжения соединены с четвертым и пятым выходами блока 6 переключения, а выход,! — с вторым и третьим входами блока 4 выбора коэф50 фициента деления, выходы которого соединены с двумя входами суммирующего усилителя 10, третий вход которого соединен с шестым выходом блока 6 переключения, а выход — с входом измерителя 11 амплитуды импульсов.

Устройство работает в двух режимах: измерение статической погрешности контролируемого делителя и подстройка образцового делителя напряжения.

Для измерения статической погрешности контролируемого делителя блок

6 переключения соединяет образцовый

5 и контролируемый делители напряжения в мостовую схему. Для исключения влияния соединительных проводов и контактов используется принцип разделения цепей на токовые и потенциальные, Поэтому как образцовый делитель 5 напряжения, так и контролируемый делитель напряжения, имеют по пять выводов: два — токовые, два потенциальные и пятый — выход делителя. Образцовый делитель 5 напряжения для увеличения быстродействия и повышения надежности коммутируется транзисторными ключами.

Токовые выводы образцового делителя 5 напряжения подсоединяются то к одному, то к другому выводу источника 2 опорного напряжения. На потенциальных выводах образцового делителя 5 напряжения получаются два некоторых эквивалентных потенциала где Е., е — реальные потенциалы на выходах образцового делителя 5 напряжения при подключении x-ro разряда соответственно к потенциальному или нулевому выводу источника 2 опорного напряжения; А;Е (0;1) — разрядные цифры кода; К .=2 /2 " — весо. >1 вой коэффициент деления 1 — го разряда; п — число разрядов делителя, Устройство контроля делителей напряжения обеспечивает равенство потенциалов на одноименных потенциальных выводах образцового 5 и контролируемого делителей напряжения.

При помощи блока 6 переключения одна пара потенциальных выводов соединяется между собой, а между выводами другой пары устанавливается блок

3 выравнивания потенциалов, Для периодической подстройки образцового делителя 5 напряжения предусмотрена возможность подстройки коэффициентов деления при помощи подстроечных резисторов. С выхода блока 4 выбора коэффициентов деления с частотой генератора 1 прямоугольных импульсов на управляющий вход образцового делителя 5 напря3 )з жения поступают комбинации смежных кодов (А. =1; А;,.=О) " Ь ., (А =1; А..=О) h -1, i! Ь) где j — номер подстраиваемого разряда.

При периодической смене указанных кодов на потенциальных выводах и выходе образцового делителя 5 на- . пряжения получаются последовательности импульсов, объединяя которые соответствующим образом, можно определить дифференциальную нелинейность

j-ro разряда и, осуществляя периодическую подстройку коэффициентов деления старших. разрядов, уменьшить нелинейность образцового делителя

5 напряжения, Для кодов Ь и Ь „ -1 потенциаль1 на выходе образцового делителя 5 напряжения соответственно равны

u„„(h )=E (2 /2 + К )+ е,(2 /2+ К,.);

;=1 э-1 и „„(h —.1) = Е. (2 /2 i К .)+

В!((х Ь(, 1 1

+, Г е, (2 /2 +ьК.).

i=J

Амплитуда переменной составляющей на выходе образцового делителя 5 напряжения равна

j-1

) )-1 1-1

1 ))вь(х 2 (Е„2 - Е; 2. )+ вьх

J-1

1=1

) 11 -1

+ 2" е-2 -е„2 )+Еоьаи„р, 1=1 где Š†. опорное напряжение;а

О „1

=aKb, — ьКь, — дифференциальная нели( нейность j-ro разряда образцового делителя 5 напряжения.

Учитывая, что потенциалы на потенциальных выводах образцового делителя 5 напряжения для кодов h .. ь.( и h -1 соответственно равны

Ы

Eý ()1

",-1

Š(h . — 1,)= Š2 /(2 — 1);

i=1 э(ь)) — (=1 ( е (h . -1)=,> е; 2 /(2 -2 ), i J

)893) 4 выражение для дифференциальной нелинейности j-ro разряда образцового делителя 5 напряжения можно записать в виде

Е. а., (-!

2 -1

Е

2 (! г2 -2 -1 ((ч

2 «2.(-1 е (h ) -е (h — 1)). )0

f5

J 1

=д)) — — — (E (h )вых(2> э bJ

2 -2 ()1 — ) ) 1 — .---- — х

Ь-! -!

Данная операция осуществляется при помощи двух управляемых делителей 8 и 9 напряжения, суммирующего усилителя IO. На выходе последнего получается последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда которых пропорциональна дифференциальной нелинейности j-го разряда образцового делителя 5 напряжения. Измерение амплитуды импульсов осуществляется при помощи измерителя 11 амплитуды импульсов. Регулируя коэффициент деления j-го разряда, добиваются уменьшения амплитуды импульсов до величины, соответствующей чувствительности измерителя амплитуды импульсов ° Коэффициенты деления первого и второго управляемых делителей

8 и 9 напряжения устанавливаются блоком 4 выбора коэффициентов деления.

Блок 6 переключения отключает потенциальные выводы и выход образцового делителя 5 напряжения от мостовой схемы и соединяет их с входами первого и второго управляемых делителей

8 и 9 напряжения и суммирующего усилителя 10 соответственно, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство контроля делителей напряжения, содержащее источник опорного напряжения, соединенный с токовыми выводами образцового делителя напряжения, потенциальные выводы и выход которого соединены с входами блока переключения, блок выравнивания потенциалов, первый вход которого соединен с первым выходом блока переключения, а второй — с первым потенциальным выводом контролируемого делителя напряжения, второй потенциальный вывод которого соединен с вторым выходом блока переключения, измерительный прибор, соединенный одним входом с третьим выходом блока переключения, а другим — с выходом контролируемого делителя, токовые выво1318931 тель и два управляемых делителя.напряжения, входами соединенный с чете- вертым и пятым выходами блока переключения, а выходами — с вторым и третьим входами блока выбора коэффициентов деления, два выхода которого соединены с двумя входами суммирующего усилителя, третий вход которого соединен с шестым выходом блока

1О переключения, а выход — с входом измерителя амплитуды импульсов.

5 ды которого соединены с выходами блока выравнивания потенциалов, генератор прямоугольных импульсов, со диненный с первым входом блока выбо ра коэффициентов деления, первый выход которого соединен с управляющим входом образцового делителя напряжения, о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Целью повышения точности, в гено введен измеритель амплитуды ййфуйьсов,,суммирующий усили4С

Составитель С.Сафохин

Редактор Л.Гратилло Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Г.Решетник

Заказ 2505/38

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,ул. Проектная, 4