Устройство для измерения напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные коммутатор,конденсатор , усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, другой - с входной клеммой, выход блока управления соединен с управляющим входом источника компенсирующего напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, который включен (П мезвду выходом усилителя и источником компенсирующего напряжения.

СОЮЗ СОЕВТСНИХ

NNNNN%

РЕСПУБЛИН

З1Я, G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOlAHTKT COCA

ПО ДУПЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3368148/18-21 (22) 15.12.81 (46) 30. 05. 84 . Бюл. В 20 (72) О.С. Васьков, В.А. Вилькоцкий и Д.С. Доманевский (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.317.725 (088.8) (56) 1. Александров В.С. и Прянишников В.А. Приборы для измерения малых постоянных напряжений и токов. Л., "Энергия", 1971, с. 37.

2. Авторское свидетельство СССР.

Ф 938172, кл. С 01 R 19/00, 1980 (HDQTOTHII). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные коммутатор,конSU.„1095078 А денсатор, усилитель, индикатор ну-. ля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, другой — с входной клеммой, выход блока управления соединен с управляющим входом источника компенсирующего напряжения, ге. нератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, который включен между выходом усилителя и источником компенсирующего напряжения.

95078

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при контроле различных электрофизических величин, например параметров высокоомных полупроводниковых материалов.

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее генератор импульсов, счетчик, источник компенсирующего напряжения и последовательно соединенные ключи управления, усилитель, интегратор, детектор нуля и блок управления (1 Х

Недостаток известного устройства — невысокая точность измерения.

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные коммутатор, конденсатор, усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, включенного между выходом усилителя и шиной нулевого потенциала, другой — с входной клеммой, выход блока управления соединен с управляющим входом. источника компенсирующего напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала 723.

Недостатком устройства является невысокая точность измерения, обусловленная наличием адцитивной погрешности из-за значительного дрейфа нуля усилителя.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные коммутатор, конденсатор,. усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, другой — с входной клеммой,выход блока управления соединен с управляющим входом источника компенсирующего напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала, введен делитель напряжения, который включен между выходом усилителя и источником компенсирующего напряжения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства

5 для измерения напряжения.

Устройство содержит источник 1 компенсирующего напряжения, коммутатор 2, конденсатор 3, усилитель 4, индикатор 5 нуля, генератор 6 такто1р вых импульсов, ключ 7, блок 8 управления, делитель 9 напряжения и входные клеммы 10, при этом одна из клемм 10, коммутатор 2, конденсатор

3, усилитель 4, индикатор 5 нуля и блок 8 управления соединены последовательно, выход блока 8 соединен с управляющим входом источника 1, между другим входом которого и выходом усилителя 4 включен делитель

9 напряжения, выход источника 1 соединен с вторым входом коммутатора 2, ключ 7 включен между входом усилителя 4 и шиной нулевого потенциала, а генератор 6 соединен с управляющими входами ключа 7, коммутатора

2 и блока 8.

Усилитель 4, ключ 7 и коммутатор 2, обладающие малыми утечками, служат для развязки высокооиной входной цепи от низкоомной измерительной цепи (индикатор 5 нуля, источник 1 компенсирующего напряжения).

Усилитель 4 и связанный с ним делитель 9 напряжения (коэффициент деления которого выбирается равным коэффициенту передачи усилителя), образуют цепь с коэффициентом передачи "+1". Генератор 6 тактовых ии" пульсов вырабатывает двухтактный

40 сигнал, управляющий коммутатором 2, ключом 7 и блоком 8.

° Устройство работает следующим образом.

В первом такте происходит эапоми45 наине компенсирующих напряжений на . конденсаторе 3. Для этого конденсатор

3 через коммутатор 2 подсоединяется к источнику 1 компенсирующего напряжения. Вход усилителя 4 и соединенный с ним вывод конденсатора 3

50 заэемляются ключом 7. Поскольку цепь, состоящая из усилителя 4 и делителя 9 напряжения, аналогична повторителю, то на выходе делителя

9 устанавливается напряжение, прак55 тически равное напряжению смещения усилителя 4, которое прикладывается через коммутатор 2 к конденсатору 3 последовательно с напряжением источСоставитель «Г. Рассмотрова

Редактор Е. Папи Техред B.Äàëåõîðåé Корректор Н. Яцола

Заказ 3587/26 Тирам 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, 3-35 ° Раупская наб., д. 4/5

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

3 0950 ника 1. Следовательно, конденсатор

3 заряжается относительно нулевого потенциала суммарным компенсирующим напряжением, состоящим иэ напряжения источника 1 и напряжения смещеS ния, через коммутатор 2 и ключ 7.

Во втором такте производится измерение контролируемого нанряхения путем сравнения его с известным напрящением источника 1. В этом такте конденсатор 3 с помощью коммута" тора 2 и ключа 7 отключается от источника 1 компенсирующего напряхения и подключается коммутатором

2 мелду входной клеммой устройства и входом усилителя 3. На вход усилителя 4 поступает напряжение, равное, разности между контролируемым и суммарньм компенсирующим наарякением. 20

Для точного измерения входного сигнала необходимо осуществить полную компенсацию контролируемого нанряиения. Это достигается ре78 4 гулировкой источника 1 компенсирующего напряжения в последующих тактах с помощью блока 8 управления. Полная компенсация, при которой контролируемое напряхение становится равным напряжению источника 1, определяется с помощью индикатора 5 нуля во время второго такта. Величина контролируемого напряхения фиксируется по значению выходного напряжения источника 1 с помощью стандартного измерительного прибора, например, вольтметра (не показан).

Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность измерений и контролировать напряжение высокоомных источников практически всех воэмохных видов, в частности и в тех случаях, когда источник контролируемого напряхения и цепь питания измерительного устройства имеют общую землю.