Калибратор переменных напряжений

Калибратор переменных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()739446

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 15.1-2.76 (2() 2531587/18-21 (5()М. Кл.

G 01 R 35/00 с присоединением заявки.%

Государственный комитет (23) ПриоритетовЂ

II0 девам изобретений и открытий

Опубликовано 05,06,80. Бюллетень № 21 (53) УДК 621, 3 17.7 ° 089. .6(088.8) Дата опубликования описания 06.06.80

-"- ъ„ ;т;1 Р р»

/ 7 т,, "" ". ßj :...", т -" г :тр, . р у7@.враг(".тт, " /

С;* 44,Кнротй /

) М. С. Ройтмай, Ю. М, фомичев, Ю. Г. Свинол и Ю. Н. Варакута (72) Авторы изобретения

Томский ордена Октябрьской Революции и орде

Красного. Знамени политехнический институт именй (7 I-) Заявитель (54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Данное изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике,направлено на создание высокостабильного генератора-калибратора переменных напря же ний, Известны калибраторы напряжений, в

5 которых для постижения высокой точности установки действуюшего значения переменного напряжения (калибровки) применяются микропотенпиометры, сойержашие последовательно соединенные термопреобразователь (ТП) и образцовый резистор, источник опорных напряжений постоянного тока, блок сравнения и источник переменного напряжения t1).

Недостатки этих схем — низкие точность и быстродействие, Наиболее близок к предлагаемому калибратор переменных напряжений, содержаший источник опорного переменного напряжения, один выход каждого соединен со входом первого аттенюатора, а другой — со входом прецизионного дифференциального указателя, выход которого подключенк управляюшему входупервого ат тенюатора, второй аттенюатор, и дифференвталь ный терм оэлек трически и преобразователь перемейного напряжения в постоянное, состояший из двух термопреобразователей, диф- ° ференциального усилителя постоянного тока и образцовых резисторов, включенных последовательно во входные цепи термопреобразователей, а точка соединения входного термопреобразователя и первого образцового резистора соединена со вторым входом дифференциального указате» ля и выходной клеммой f2) .

Недостатки такого калибратора:

1. Калибровка переменного напряжеI ния в нем, осушествляется непосредственным сравнением сигнала меры переменного тока с мерой постоянного тока, что приводит к большой погрешности перехода, Такая методика связана со значительными технологическими трудностями, 2. Точность калибровки зависит от стабильности харак терис ттт к термо преоб30

3 73944 разователя точности измерения термо

ЭДС, а также от стабильности образцового резистора и соотношенич сопротивлений нагрузки и образцового резистора, 3. Для повышения точности калибровки необходимо периодически подставлять постоянное напряжение в измерительную цепь калибратора. Данная операция производится вручную, что сказывается на производительности поверочных работ.

11ель изобретения — повышение точности и быстродействия калибратора.

Поставленная цель достигается тем, что в калибратор переменных напряжений, содержащий источник опорного переменного напряжения, один выход которого соединен со входом первого аттенюатора, а другой — со входом прецизионного дифференциального указателя, выход которого подключен к управляющему входу 20 первого аттенюатора, последовательно соединенные источник калибруемого напряжения и второй аттенюатор и дифференциальный термоэлектрически и преобразователь переменного напряжения в постоянное, состоящий из двух термопре- образователей, дифференпиаль ного усилителя" постоянного тока и образцовых резисторов, включенных последовательно во входные цепи термопреобразователей, а точка соединения входного тер—

/ мопреобразователя и первого образцового резистора соединена со вторым входом дифференциального указателя и выходной клеммой устройства, введены два за- 35 поминающих устройства, дополнительный дифференциальный усилитель, ключ на замыкание и два ключа с перекидывающимися контактами, подключенных к бло-. ку управления, причем нормально замк- 40 нутый контакт первого ключа соединен с выходом первого аттенюатора и со входом дифференциального термоэлектрического преобразователя, а его нормально разомкнутый контакт — с выходом вто- 4> рого аттенюатора и с упомянутым входом дифференциального термоэлектрического преобразователя, выход которого соединен через нормально замкнутый контакт второго ключа и первое запоминающее устройство с одним из входов дополнительного дифференциального усилителя, второй вход которого соединен со выходом дифференциального термоэлектрического преобразователя через нормально у разомкнутый контакт второго ключа, а выход через ключ на замыкание и .второе запоминающее устройство соединен с уп- . равляющим входом второго аттенюатора. .

6 ° 4

Иа чертеже представлена структурная электрическая схема калибратора переменных напряжений.

Устройство содержит источник 1 опорного переменного напряжения с индуктивным делителем, прецизионный дифференциальный указатель 2, аттенюаторы 3 и 4, дифференпиальный термоэлектрический преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное, состоящий из двух термопреобразователей 6 и 7, дифференциального усилителя 8 постоянного тока и образцовых резисторов 9 и 10, ключи 11 и 12 с замыкающими и размыкаюшими контактами и ключ 13 с размыкаюшим контактом, блок 14 управления, дифференциальный усилитель 15, запоминаюшие устройства 16„17.

Калибратор переменных напряжений работает следующим образом, Через определенное время непрерыв° ной работы или при переходе с одного калиброванного уровня выходного напря- жения на другое ключ 13 размыкается, ключи 11 и 12 устанавливаются в положение Т по командам с блока управления 14, При этом на вход преобразователя 5 поступает напряжение с аттенюатора 3, и на выходе преобразователя 5 устанавливается постоянное напряжение, равное входному по действующему значению с погрешностью, обусловленной временным дрейфом элементов, а также с учетом влиянйя сопротивления нагруз- ки, Выходное напряжение преобразователя поступает на запоминающее устройство

17, которое запоминает его амплитудное значение, Входные надзяжения, поступающие на входы прецизионного дифференциального указателя 2, сравниваются по действующему значению с высокой точностью, и разностный сигнал воздействует на управляемый аттенюатор 3 таким образом, чтобы выходное напряжение (на образцовом резисторе 9) стало равным эталонному (с выхода индуктивного делителя источника 1). Замкнутая система авторегулирования обеспечивает это равенство с погрешностью статизма ьМ д = где дН вЂ” ошибка за счет дрейфа термообразователей 6 и 7, К петлевой коэффициент усиления замкнутой системы.

Таким образом,. в положении I. ключа 11 через микропотенпиометр, образованный термопреобразователем 6 и образповым резисором 9, ус таналивается

5 7.39446

6 откалиброванное зна пение эталонного тока от источника 1, при котором обеспечивается равенство действующих значений напряжений с источника 1 и микропотенциометра. Этап коррекции, описанный выше, делится 2-3 сек, По истечении времени коррекции по сигналу с блока

14 управления сначала ключ 12 устанавливается в положение И . Этим устраняется прохождение на вход запоми- tO

B предлагаемом устройстве не предъявляется жестких требований к точности установки номинальйого значения сопро- тивления образцового резистора, еак как за счет имеющейся возможности вариации тока термопреобразователя 6 и проведения коррекции влияние этого факто-. ра на точность калибровки исключается.

Форм ула изобре те ния наюшего устройства 17 переходного процесса, возникающего вследствие конеч— ного времени перевода контакта ключа

11 из одного положения в другое, Затем ключ 11 устанавливается в 15

Калибратор переменных напряжений, содержащий источник опорного переменного напряжения, один выход которого соединен со входом первого аттенюатора, положение И,и после окончания переход- а другой — со входом прецизионного дифного процесса на выходе преобразовате- ференциального указателя, выход котороля 5 замыкается ключ 13. При этом диф го подключен к управляющему входу пбрференциальный усилитель 15 сравнива- вого аттенюатора, последовательно соеет постоянные напряжения с запоминаю- 0 диненные источник калибРУемого напРЯжещего устройства 17 и преобразователя ния и второй аттенюатор и дифференциаль5, Замкнутая система авторегулирования ный термоэлектрический преобразователь обеспечивает равенство токов от источ- переменного напряжения в постоянное, ника 18 через микропотенциометр, об- состоящий из двух термопреобразоватеразованный термопреобразователем 6 и 25 лей, дифференциального УсилителЯ постоЯнобразповым резистором 9, и источника ного тока и образцовых РезистсРов, вклю1, установленного в период "коррекции". ченных последовательно во входные цепи

Это равенство токов гарантирует в свою термопреобразователей, а точка соединеочередь равенство действующих значений ния входного термопреобразователя и ïåð- напряжеНий с индуктивного делителя опор 30 вого образцового Резистора соединена со ного источника 1 и выходного (на образ- втоР™ входом дифференциального Указа\ цовом резисторе 9 При этом погреш- - телЯ и выходной клеммой УстРойства, о тность калибровки, обусловленная дрейфом элементов преобразователя, и влияние повышения точности и быстродействия, в переходных процессов, возникающих в 35 неГо введены два запоминающих УстРойсттермопреобразователепри.егоrrep elm-ва допопнитеьнидифференциаь>и ус чении, исключается, р сключается и влия- литель, ключ на замыкание и два ключа ние сопротивления нагрузки на точность с перекидывающимися контактами, подклюкалибровки выходного напряжения, так ченных к блоку управления, причем норKm коррекция оисходит при подключен- 40 мально замкнутый контакт пеРвого клюном сопротивлении нагрузки. ча соединен с выходом первого аттенюатора и со входом дифференш ального

Автоматическая коррекция происходит термоэлектрического преобразователя, а периодически один раз в 5-10 мин и его нормально разомкнутый контакт-с выможет быть запрограммирована с любыходом второго аттенюатора и с упомя. ми переключениями в схеме калибратонутым входом дифференциального термора, На период коррекции напряжение уп- электрического преобразователя, выход равления, воздействующее на второй аткоторого соединен через нормально замтенюатор, поддерживается постоянным кнутый контакт второго ключа и первое за счет второго запоминающего устройт50 запоминающее устройство с одним из вхоства 16, Полный динамический диапазон дов упомянутого дополнительного дифвыходных напряжений, соответствующий . ференциального усилителя, второй вход значениям напряжения с индуктивного де- которого соединен с выходом дифференциеспечи вается при постоянном значении сопротиВ 55 вателя через нормально разомкнутый конлениЯ обРазцового Резистора вариациЯми такт второго ключа а выход е ез клю тока микропотенциометра, либо, при пос- на замыкание и второе запоминающее тоянном токе, изменением значения со- устройство соединен с управляющим вхо, противления образцового резистора. дом второго аттенюатора.

739446

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 434074, кл, G 05 F 1/40, 1972

2.Уг Ююя с Ка йт егь, Ыаи зч je>

Сiеsfaw "Фюгсоччаме napiecа яжИе j с.zcstot61%oGc< ZQ родос,а р ыЛ,ъоиVow 1с г тюе(ес1 . ы Ъ" Powders. Autorna t. КопЬг. 4973, 1 9, Й В, Ú4Î - 342 .

Составитель М. Назаров

Редактор Б, федотов Техред Н. Ковалева Корректор С. Шомак

Заказ 2916/39 Тираж 1019 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ПЙП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,