Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока

 

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

Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока Устройство для измерения высоковольтного напряжения постоянного тока 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для регистрации импульсов высокого напряжения нано- и субнаносекундной длительности, формируемых в электронных ускорителях
Наверх