Устройство для измерения высоких напряжений

 

Изобретение относится к устройствам для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значений пульсирующего , импульсного и переменного напряжений в высоковольтных электрических цепях. Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности устройства , упрощение настройки. Для этого в каждый блок З-i компенсации введены резистор 8, биполярный п-р-п-транзистор 12 и стабистор 11. На входные зажимы 2 и 7 подается измеряемое напряжение, которое через диод 1 подается на N последовательно соединенных блоков компенсации, пробой стабистора 11 и падение напряжения на нем превысит потенциал база-эмиттер транзистора 12 и туннельного диода 10, в результате транзистор 12 откроется и зашунтирует стабилитрон 9. При превышении измеряемого напряжения ограничитель 5 напряжения шунтирует стабилизатор 4 тока , ток через блоки компенсации возрастает и приведет к срабатыванию блока 3-N (закрыванию транзистора 12). Дальнейшее повышение измеряемого напряжения приведет к дальнейшему последовательному срабатыванию блоков компенсации. Результат измерения складывается из числа сработавших блоков компенсации и остаточного напряжения, фиксируемого измерительным блоком 6(1 1.2...N). 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4302536/21 (22) 03.08,87 (46) 30.09.91. Бюл. 1Ф 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологической службы (72) Э,Н.Журавлев, В.В.Киселев и В.Н,Ярославский (53) 621.317.7 (088.8) (56) Шваб А. Измерения на высоком напряжении. М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 60 — 80.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1360965, кл. G 01 R 19/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значений пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных электрических цепях.

Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности устройства, упрощение настройки. Для этого в каждый блок 3 — i компенсации введены ре-.

Изобретение предназначено для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значений пульсирующего, импульсного и переменного. напряжений в высоковольтных электрических цепях.

Цель изобретения — повышение точности измерений и надежности устройства, упрощение настройки.

На чертеже представлено устройство для измерения высоких напряжений, Устройство для измерения высоких напряжений содержит диод 1, анод которого соединен с входным зажимом 2, а катод

„„Я „„1681274 А1 зистор 8, биполярный и-р-и-транзистор 12 и стабистор 11. На входные зажимы 2 и 7. подается измеряемое напряжение, которое через диод 1 подается на N последовательно соединенных блоков компенсации, пробой стабистора 11 и падение напряжения на нем превысит потенциал база-эмиттер транзистора 12 и туннельного диода 10, в результате транзистор 12 откроется и зашунтирует стабилитрон 9. При превышении измеряемого напряжения ограничитель 5 напряжения шунтирует стабилизатор 4 тока, ток через блоки компенсации возрастает и приведет к срабатыванию блока 3-N (закрыванию транзистора 12). Дальнейшее повышение измеряемого напряжения приведет к дальнейшему последовательному срабатыванию блоков компенсации, Результат измерения складывается из числа сработавших блоков компенсации и остаточного напряжения, фиксируемого измерительным блоком 6 (j = 1,2...N), 1 ил. через последовательно соединенные блоки

3-1...,3 — 1,...3 — N компенсации соединен с объединенными входами стабилизатора 4 тока, ограничителя 5 напряжения и измерительного блока 6, другие выводы которых объединены и соединены с входным зажимом 7. Каждый блок 3-! компенсации содержит резистор 8, первый вывод которого соединен с катодом стабилитрона 9 и с первым выводом блока 3-1 компенсации, второй вывод которого соединен с катодами туннельного диода 10 и стабистора 11, анод которого соединен с вторым выводом рези1681274 стора 8 и базой биполярного и-р-и-транзистора 12, коллектор которого является первым дополнительным выводом блока 3-( компенсации, эмиттер биполярного и-р-и транзистора 12 соединен с анодами стабилитрона 9 и туннельного диода 10 и является вторым дополнительным выводом блока 3-i компенсации, причем первый дополнительный вывод блока 3 — 1 компенсации соединен с первым выводом блока 3 — 1 компенсации и катодом диода 1, второй дополнительный вывод блока 3-i соединен с первым дополнительным выводом блока 3— (i+ 1) компенсации (1 = 1,2...N).

Устройство для измерения высоких напряжений работает следующим образом.

При подаче измеряемого напряжения в первый момент времени пробиваются стабисторы 11 и падения напряжения на них превышают падение напряжения на участке база-змиттер транзистора 12 и туннельный диод 10, поэтому транзисторы 12 всех блоков компенсации оказываются открытыми и шунтируют соответствующие стабилитроны

9, Ток через блоки компенсации стабилизируется стабилизатором 4 тока, а на всех блоках компенсации выделяется начальное падение напряжения.

При дальнейшем повышении измеряемого напряжения происходит срабатывание Ограничителя 5 напряжения, который шунтирует стабилизатор 4 тока, а это приводит к резкому возрастанИю тока через все блоки компенсации, переключению туннельного диода 10 последнего блока 3-N компенсации и включению напряжения 0к компенсации.

Для нормальной работы устройства пиковый.ток туннельных диодов 10 должен превышать ток стабилизации стабилизатора 4 тока, а величина резистора 8 выбирается такой, чтобы в режиме компенсации ток через него не превышал половину тока стабилизации, При дальнейшем повышении измеряемого напряжения аналогично срабатывает следующий блок 3-(N-1) компенсации и т.д.

Выключение блоков компенсации происходит в обратном порядке.

Конечный результат определяется по формуле

u.-=u.+u, к+ Ло, 5 где К вЂ” число сработавших блоков 3 — N компенсации;

Ь 0 — нескомпенсированная часть напряжения, зарегистрированная измери10 тельным блоком 6.

Формула изобретения

Устройство для измерения высоких на15 пряжений, содержащее диод, анод которого соединен с первым входом устройства, а катод через N последовательно соединенных блоков компенсации соединен с первыми объединенными выводами стабилизатора то20 ка, ограничителя напряжения и измерительного блока, вторые выводы которых объединены и соединены с вторым входом устройства, причем каждый блок компенсации содержит стабилитрон и туннельный ди25 од, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, надежности и упрощения настройки устройства, в каждый блок компенсации дополнительно введены биполярный п-р-п-транзистор, стабистор и

30 резистор, причем первый вывод резистора и катод стабилитрона объединены и являются первым выводом каждого блока компенсации, второй вывод резистора соединен с анодом стабистора и базой биполярного

35 п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с анодами стабилитрона и туннельного диода, катоды стабистора итуннельного диода объединены и являются вторым выводом каждого блока компенсации, коллектор биполяр40 ного и-р-и-транзистора является первым дополнительным выводом каждого блока компенсации, а его вторым дополнительным выводом является анод стабилитрона, при этом первый дополнительный вывод первого

45 блока компенсации соединен с его первым выводом, второй дополнительный вывод каждого предыдущего блока компенсации соединен с первым дополнительным выводом каждого последующего блока компенсации.

1681274

Составитель В.Смирнов

Редактор Л.Веселовская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 3311 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101