Способ поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Используется для по- BeJEXKH и калибровки приборов при измерении и контроле коэффициента «С нелинейности варисторов, определяемое выражением о( « g /lg -, где 12 I-f - значения токов через вариатор при измерении « ; U и Ut - напряжения на варисторе при задаиных токах 1у| ; 1. Целью изобретения является повьппение точности поверки и расширение диапазона поверяемых значений коэффициента нелинейности варисторов в расширенном диапазоне измерен ий. Принципиальное Отличие данного способа состоит в toM, что линейный двухполюсник, образованный из источника 1 напряжения и магазина 2 сопротивлений, раннее использовался как источник сигнала, в заявленном способе применяется в видегрузки с регулируемыми и точно из-. вестными параметрами. Изменяют сопротивление магазина и выходное напряже- - ние источника так, чтобы-вольт-амперная характеристика АХ) пересекла расчетную для заданных U. , оС нелинейную ВАХ варистрра в конкретных точках. Затем проводилось измерение V/t и оС поверяеъ&1М прибором. Полученные результаты сравнивались с заданными значениями . и i , после чего делался вывод о точности поверяемого измерителя. Устройство для реализации данного способа содержит магазин сопротивлений I, регулируемый источник 2 с выходным напряжением U; зажимы 3 и 4 для подключения двухполюсника к измерителю « , вольтметр 5 для контроля выходного напряжения источника. 2 ил. е S 10 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> %Ф at>, (51) 4 G 01 R 35/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР. пО ДелАм изОБРетений и ОткРыТий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Ав ЮРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3804484/24-21 (22) 22.10.84 (46) 30.06.86. Бюл. Р 24 (72) А.И.Петухов и В.Я.Батунин (3) 621. 317. 7 (088. 8) (56) Uno М. Nonlinearity-intex meter

for Silicon-cavlide varistozs.

Electronic Eng., Vol. 43, В 515, р. 41-43.

Валеев Х.С., Квасков В.Б. Нелинейные металлические проводники. М.

Энергоиздат, 1983, с. 128. (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕИ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНОСТИ ВАРИСТОРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Используется дпя поверки и калибровки приборов при измерении и контроле коэффициента (. нелинейности варисторов, определяемое

\ выражением o()g. — /)g -, Ig U

Ir Ut э .где 1г 7 I< — значения токов через варистор при измерении (; 9, и Ua напряжения на варисторе при заданных токах Ig, I . Целью изобретения яв- ляется повышение точности поверки и.расширение диапазона поверяемых значений коэффициента нелинейности варисторов в расширенном диапазоне измерений. Принципиальное отличие данного способа состоит в том, что линейный двухполюсник, образованный из источника 1 напряжения и магазина 2 сопротивлений, раннее использовался как источник сигнала, в заяв- . ленном способе применяется в виде нагрузки с регулируемыми и точно из-. вестными параметрами. Изменяют. сопротивление магазина и выходное напряже». ние источника так, чтобы -вольт-амперная характеристика (ВАХ) пересекла расчетную для заданных Usg, сС нелинейную ВАХ варистора в конкретных точках. Затем проводилось измерение Ц и 4 поверяемым прибором..

Полученные результаты сравнивались с заданными значениями U и оСс. после чего делался вывод о точности поверяемого измерителя. Устройство для ре- a ализации данного способа содержит магазин сопротивлений 1, регулируемый источник 2 с выходным напряжением U; зажимы 3 и 4 для подключения двухпо- . люсника к измерителю ц4, вольтметр 5 для контроля выходного напряжения источника. 2 ил. г! 1241170

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к поверке и ка- и лябровке приборов для измерения и л контроля коэффициента - нелинейности варисторов, определяемого выражением

I2

1g---Тл (4

О у . 1g---П4

Образованный в соответствии с

4S фиг.l двухполюсяик подключался к входным зажимам измерителя нелинейности варисторов (на фиг.l не показан). Для поверяемой тоФки ей! диапазона измерения коэффициентов нелиней$0 кости и заданного напряжения Ugi. pac) считываются сопротявление R магазина 1 сопротивлений и напряжение U источника 2 из следующих соображений.

Из ВАХ линейного двухполюсняка

$$, (см. фиг.2) можно записать

V, U+ I,ч В (2)

Ua,i U + I2,H ° < 7 (3) где" Ig ) I q — зйа чания, токов через вариЧтор цри измерении ,,,р(. (обычно в нормативной -документации на варисторы задают Z<

=. 10 I, с целью упрощения контроля):

Ug u Uy — напряжения на варясторе при заданных токах

Ig и ?2 соответственно.

Изобретение может быть использовано при аттестации и периодической

|поверке измерителей коэффициента нелинейности варисторов,.а также пря настройке таких приборов.

Целью изобретения является повышение точности поверки и расширение диапазона поверяемых значений коэф" фициента нелинейности варисторсв в расширенном диапазоне напряжений.

Кроме того, обеспечивается также упрощение процедуры поверки.

На фиг.l показана схема, иллюстрирующая данный способ, где обозначено: магазин 1 сопротивлений; регулируемый источник 2 с выходным напряжением U; зажимы 3 и 4 для подключения двухголюсника к измерителю ; вольтметр 5 для контроля выходного напряжения источника.

I Ha фиг.2 показана расчетная характеристика 6 варистора с коэффи=:. циентом нелинейности 41 и вольтамперная характеристика 7 линейного двух-. полюсника, показанного йа фиг.l., Характеристики пересекаются в точках 8 я 9 с коордяяатамя (н1 U)L ) я (Ig,seЗ Ua,L), где I(k и Х2,ц — номинальные значения токов,1 и 1 при измерении коэффициентаа(нелинейности, UgL u Ug > — значения напряжений на расчетной характеристике варистора с коэффициентом нелинейности е 4 при токах Ця я Igq соответствея) яо;

1$

2$

3$

2 оС1. — поверяемая точка диаазона qC измерителя коэффициента неинейности.

Принципиальное отличие предлагае ого способа состоит в том, что линейный двухполюсник из регулируемого источника 2 напряжения и включенного последовательно с яим магазина I co1 противлений, обычно используемый в качестве источника какого-либо сигнала (напряжения или тока, в предлагаемом способе используется в виде нагрузки с регулируемыми и точно иэ" вестными параметрами, эквивалентными заданным коэффициенту:нелинейности (и напряжению Щ,1 .варистора (при . известных измерительных токах Х и

И) °

Это позволяет использовать образо" ванный. таким образом поверочный элемент в качестве многозначной меры

o(,â широком диапазоне напряжений Ug. беэ предварительного измерения его параметров образцовыми средствами, что существенно повышает точность предлагаемого способа поверки по сравнению с известными, упрощает и ускоряет процедуру поверки.

При поверке использовались стандартные магазины сопротивления у типов NCP63 и РЭЗ и источники напряжения типов Б5-50, Б7-3 и др, Применяемый источник 2 должен обеспечить установку напряжения в пределах поверяемых значений Ug и допускать работу при "втекающих" в него токах нагрузки. Последнее"требование будет выполняться для любых стабилизированных источников напряжения, ес" ли их .выход нагрузить "вытекающим" током, несколько превышанйцим величину тока Ig. з 1241170 где U — - напряжение регулируемого источника 2.

Вычитая (2) из (3) и решая относительно R, получаем так и и не сказывается на точности задания приращения напряжения на поверочном элементе при изменении тока с величины I4 íà Ig. Благодаря этому погрешность G Ug вольтметра 5 в предлагае-. мом способе поверки будет иметь одну и ту же величину, причем с одним и тем же знаком при задании как напряжения УЛ, так и U2.

Приращение напряжения на поверочном элементе

>U = Ua U4 (Iq — 4) - R будет задано сопротивлением магазина и закладываемыми в расчет величины оСэ номинальными значениями токов Iqq

20 и Л,Ц °

При использовании в данном способе магазина сопротивлений и вольтметра класса точности 0,05 можно за- .

25 .дать -Э поверочного элемента в диапазоне 24 (4 200 с погрешностью,,не превышающей О,IX, в то время как в способе-прототипе при испольэова1 нии того же класса точности достижимо задание с Э поперечного элемента

0 с погрешностью лишь IX и то при С42Д.

)использование стандартных приборов ° е магазина сопротивлений и регулируемого источника напряжения /pa необходимости с внешним вольтметром) в ка35 честве поверочного элемента исключает необходимость предварительного измерения его параметров перед поверкой измерителей коэффициента нелинейности варисторов, позволяет, просто и точ40 но.задать параметры поверочного элемента в широком диапазоне значений параметров как оС, так и ПЛ, что существенно упрощает всю процедуру поверки.

45 Повышение точности калибровки и поверки измерителей коэффициента нелинейности варисторов позволяет повысить тонность измерения параметров варисторов. В процессе производства

50 это будет способствовать увеличению выхода годных варисторов при контроле за счет уменьшения технологического запаса на величину уменьшения поПогрешности измерительного прибора.

Повышение точности измерения коэффициента нелинейности варисторов с 10Х до 5Х при выпуске каждых

100 тыс.шт. варисторов позволит полуХйц

Ели

- У

Ug i

U3,i (5) откуда

Ug l — 1 Н.R ю (7)

Значения R для магазина 1 сопротивлений и U для регулируемого источника 2 из выражений (6) и (7) устанавливаются на соответствующих приборах, тем самым обеспечивается пересечение вольт-амперных характеристик (двухполюсника и расчетной характеристики 6 варистора с заданными значениями Плi u Qi )

I в точках 8 и 9 с координатами (Iqg;

Ц y, L ) и (Ig н, Пд, <) . Выходное напряжение источника 2 при этом контролируется с помощью вольтметра 5.

Затем проводилось измерение МЛ и о(поверяемым прибором. Полученные результаты сравнивались с .заданными значениями Ug и (ь, после чего делался вывод о точности поверяемого измерителя.

Повышение точности поверки при использовании изобретения по сравнению со способом-прототипом объясняется тем, что погрешность 6 05 вольт-. метра 5, используемого для контроля напряжения U регулируемого источника одинаково влияет на точность задания 5 напряжений на поверочном элементе как

U4 = U+ I -R (8) UZ, ь - U sf

?Ф Н ?Лч (4)

r Л,H

Заменяя в полученном выражении

Ug p иэ расчетной ВАХ варистора, для которой

4, у (2

Uqp = Ugg ° 104 ф И,Н ) получим искомое сопротивление магазина 1

4 Хгн

U 1, (10< - я - I)

R— Ч I< Ì ,Цля нахождения напряжения У регулируемого источника воспользуемся выражением (2), откуда

Ug = U4 + (Ig -Iy) ° R =U+ Iz R (9) 1241170 чить экономический эффект около !

0 тыс. руб.

1 (Igя1 U ) .1 где 4,ц и Хй,цUg g u U.yU О,! . - I)qr R. (Uj g

4ЬжЯ

Составитель А.Заборня

Техред Л.Олейник

Корректор М Пожо

Редактор М.Бандура

Заказ 3484/40 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

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

Формула изобретенйя

1. Способ поверки измерителей. коэффициента нелинейности варнсторов

1а ?а/1! о -- †††- включающий измерение

1а 1!а/!1П !О коэффициента нелинейности элемента с известными параметрами и сравнение результата этого измерения с известным значением, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения точности поверки н расширения диапазона поверяемых значений, в .качестве элемента с известными параметрами используют линейный двухполюсник, образованный последовательно объединенными ма- 20 газином сопротивлений и источником напряжения, при этом изменяют сопротивление магазина и выходное напряжение источника так, чтобы вольт-ампер" ная характеристика двухполюсника пе- 25

1 ресекла расчетную для заданных U 1. ,и ч(1,нелинейную вольт амперную харак теристику варистора в точках е координатами и (тАН, Ua,g.)/ номинальные значения измерительных токов; значения напряжений на расчетной харак" теристике варистора с коэффициентом не- ° линейности А рри то-, ках ?1,ц и Ig,g соответственно поверяемая точка диапазона (. измерителя коэффициента нелинейности

2. Способ по п. 1 о т л и ч а ю" шийся тем, что в зависимости от поверяемой точки Ь диапазона и заданного напряжениями < сопротивление

R магазина устанавливается равным". я R - — — — — (10 : 9!! -1), 2,ц - Ч а выходное напряжение 0 источни ка -. равным