Делитель импульсного напряжения

 

Использование: изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям импульсов напряжения с наносекундной длительностью фронта. Сущность изобретения: источник импульсного напряжения подключен к клеммам делителя , который состоит из проводников, разделенных диэлектриком. К выходным клеммам подключена нагрузка. Обеспечение возможности деления проводника на равные части позволило увеличить точность и расширить диапазон измерения. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕ TСVÈÕ

«Ol ЕИАЛ ИСТИ lF СКИХ

РЕ«ПУоЛИК (sile G 01 R 15/04

ГОСУДАРСТВЕ!П !ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМ«ТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875470/21 (22) 18.10,90 (46) 28.02,93. Бюл. ¹ 8 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И,Ленина (72) Н,И,Карелов, А.В.Степук и Н.В,Кареловд (56) Авторское свидетельство СССР № 1247761, кл. G 01 8 15/04, 1986.

Шваб А, Измерение на высоком напряжении. М., 1983, с. 69 — 82. (54) ДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям импульсов напряжения с наносекундной длительностью фронтов.

Целью изобретения является снижение стоимости, сложности изготовления и повышение качества, На фиг, 1 представлен делитель импульсного напряжения; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство, электрическая схема замещения; на фиг. 4- амплитудно-частотная характеристика.

Источник импульсного напряжения 1 на фиг, 1 подключен к клеммам 2 делителя, который состоит из проводника 3, разорванного зазором 4 на две равные части, и проводника 5, разделенных диэлектриком 6. К выходным клеммам 7 подключена нагрузка

8, которая в данном случае представляет собой запоминающий осциллограф. На схеме замещения фиг. 3 делитель напряжения изображен в виде fl-образной эквивалент„„5U „„1798702 А1 (57) Использование: изобретение относится к злектроизмерительной технике, в частности к измерениям импульсов напряжения с наносекундной длительностью фронта.

Сущность изобретения; источник импульсного напряжения подключен к клеммам делителя, который состоит из проводников, разделенных диэлектриком. К выходным клеммам подключена нагрузка, Обеспечение возможности деления проводника на равные части позволило увеличить точность и расширить диапазон измерения. 5 ил, ной электрической схемы замещения, где С1 — емкости плоских конденсаторов, образованных верхними разделенными частями токопровода и нижним токопроводом, между которыми расположен диэлектрик. Разрыв прямого сигнального провода представлен емкостью C2, L — собственная индуктивность токопровода, М вЂ” взаимоиндуктивность между прямым и обратным токопроводом, Ry — сопротивление утечки в изоляции; Rp — сопротивление рассеивания в зазоре; В, CH — сопротивление и емкость нагрузки.

Работа устройства по фиг. 1, 2 поясняется по схеме замещения фиг. 3. При подаче напряжения Ur на клеммы 2 на нижних частотах емкость Cz представляет собой настолько большое сопротивление в цепи, что переча и деление напряжения происходят по активным сопротивлениям с коэффициентом деления.Кд, определяемым из выра>кения

1798702

1 вн — —.

R С. где

Ry Rp + н Rp + н Ry

С= Сн+С1+С2.

Коэффициент деления в полосе пропускания определяется из выражения

С1.+ С2+ CHH

С2

При дальнейшем увеличении частоты в об-. ласть высоких (сверхвысоких) частот емкостное сопротивление настолько уменьшается, что.емкости С1 и С2 становятся практически проводниками и с постоянной времени

Т=Т1 Т2=(Вн С2).(С1) 35 определяют резкое увеличение коэффициента деления с верхней граничной частотой

RH - C2-С1

На фиг. 5 изображен вариант делителя импульсного напряжения. Нумерация элементов делителя соответствует нумерации на фиг. 1. Коэффициент деления данного делителя определяется из выражения

K (в ) = K1(в ).К2 (в ).Кз (в );

1

K9= где K1(N ), K2(N ), Кз(в ) — коэффициенты передачи трех одинаковых П-образных звеньев, соответствующих каждому звену делителя, На фиг. 4 представлена амплитудно-частотная характеристика, построенная по ре-.

Ry р + н Rp + н Ry н Ry

При увеличении частоты емкостное сопротивление уменьшается и до нижней граничной частоты коэффициент деления определяется совместйым участием активных и емкостных сопротивлений, Нижняя граница полосы пропускания определяется из выражения

10 зультатам расчета для делителя с геометрическими размерами:

I=0,39б м — длина делителя;

Ь=0,013 м — ширина сигнального токопровода;

d=0,001 м — толщина диэлектрика.

Из рисунка видно, что-коэффициент деления при в = 0 равен Кд= 3 107 в полосе пропускэния при вн в< вa, где вн

10 С, во=10 с- Кд= 1000 {условно поло5 -1 В 1 су пропускания определяем рядом частот, ограниченных частотами и, и в, где выдерживается постоянство коэффициента деления).

На нижних частотах коэффициент деления настолько большой, что в этом диапазоне частот подавляется всякий сигнал, поступающйй на вход делителя, чем обеспечивается надежная отстройка от помех на

Ф нижних частотах, 9 области сверхвысоких частот, за счет емкости С2 (C2, верхняя граничная частота отодвинута в область более высоких частот, чем обеспечивается возможность применения делителя для уверен- . ной передачи коротких импульсов с найосекундной длительностью. фронтов без искажения. Рассчитанный делитель может передавать без искажения импульсы вплоть до частоты в = 1,28,10 с, но при этом начиная от вв, коэффициент деления постоянно возрастает.

Для рассчитанного делителя проведены испытания. Результаты измерений помещены в протоколе. Амплитудно-частотные характеристики,.получение расчетным и опытным путем, отличаются не больше, чем на 10%. Основная погрешность вызвана неточностью выполнения элементов конструк.ции делителя, Существенным отличием формулы изобретения от аналогичных технических решений является то, что делитель импульсйого напряжения выполнен на полосе двусторонне фольгированного диэлектрика, который является дешевым и распространенным материалом, и использование которого приведет к дости>кению . положительного эффекта, выраженного в экономии материальных средств, направленных на изготовление устройства. Кроме того, делитель в полосе пропускания работ как емкостный делитель импульсного напряжения, конденсаторы С1 которого, размещенные в поперечной ветви схемы замещения, за счет общего электрода 5 и общей диэлектрической основы 6, имеют безындуктивное соединение, не гребующее

1798702 (соеди- рийно изготовляемом двусторонне фольгиспец иальных соединительных узлов соедиро анном диэлектрике, прост в изготовлеЭто с исае его стоимость

ы С в и одольной вет- ов схемы замещения имеют также. нии и наладке. то ви схемы зам по сравнению с прототипом и другими анабесконтактное, безындуктивное соедине- и а счет чего в делителе присутствуют 5 логичными устройствами, т кт- Применение метода безындуктивного, только собственные индуктивности электьный эффект по лителя, а также исключение соединительноо ов конденсаторов, лагодаря чему доменьшению искажений выходного сигнала го кабеля к осциллографу, уменьшению искажен с ания в 10 возможность увеличить качество воспроизо . Д н - ведения измеряемого импульса и расшии о асши ению полосы пропускания в область более высоких частот. Дополниожитель- рить возможности делителя по передаче тельно в делителе достигается положительв крутых импульсов с наносекунднои длительный эффект, выраженный в том, что в к ностью ф онта, что ведет к зкономии матезависимости QT спектрального состава в иэ- н фр м яемом импульсе, под ором г у, б ром геометриче- 15 риал ьных и:энергетических ресурсов, направленных на достижение качественных ских размеров, используя известные нап и по асчет: К, а>, шн. мож- измерений в более короткие сроки.

Фо мула изобретения я -га, - Делитель импульсного напряжения, соать ши ин полосы пропуска- о р м у л я таким об азом, чтобы отстроиться от Делит л . К 20 р ащий диэлектрик, на поверхность копомех на низки и ср д и е них частотах. роме де ж им еством делите- торого нанесен в того, достаточным преимущ " в я ве им к положительному эффекту, яв- подключен с однои ст ть ег ли овки пульсного напряжения, а с другой стороны к э ициента деления в широком диапазо- — к нагрузке, отличающийся т

25 с елью увеличения точности и расширения н значений. Дополнительным существен- с ц ь диапазона измерений, диэлектрик выполным отличием делителя является то, что и иллог а ом беэ нен в виде пластин, с двух противоположделитель соединяется с осциллографом еэ

-экономическая эффективность слой, причем один из проводящих

- ЗО аэ елен на и равных частей с (и-1)-м зазаделителя импульсного напряжения выраже- разделен на и р на в том, что он выполнен на дешевом, се- ром между ними.

2 Ф д у иг.

1798702

Фы Ф еде 5

Составитель Н.Карелов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор

Заказ 7б9 Тираж Подписное

БНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1QI

Делитель импульсного напряжения Делитель импульсного напряжения Делитель импульсного напряжения Делитель импульсного напряжения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значе-НИИ пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных цепях

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано длл измерения импульсных напряжений

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для измерения импульсных напряжений

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля аккумуляторных батарей, зарядных устройств и автотранспортных диагностических приборах

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения выского напряжения постоянного тока в автоматическом режиме

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Изобретение относится к области электротехники, в частности к измерениям высокого напряжения при коммутационных испытаниях высоковольтных аппаратов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для питания находящихся под высоким потенциалом устройств измерения переменного электрического тока

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам для крепления измерительных датчиков, определяющих значения энергетических параметров коммутации коллекторных электрических машин, и может найти применение при определении качества коммутации электрических машин постоянного тока на испытательных станциях электромашиностроительных заводов

Группа изобретений относится к области электрических измерений, в частности к высокоточным устройствам измерения постоянного и переменного напряжения на основе резистивных делителей. Способ измерения высокого напряжения с помощью резистивного делителя заключается в измерении значений напряжения на выходе низковольтного плеча делителя при периодической калиброванной вариации сопротивления его высоковольтного плеча. При этом выполняется формирование первого и второго наборов дискретных измеренных значений напряжения соответственно при первом значении сопротивления высоковольтного плеча на нечетных периодах вариации и при втором значении сопротивления высоковольтного плеча на четных периодах вариации. Далее производится формирование первого и второго наборов дискретных значений для всех нечетных и четных периодов вариации путем добавления к сформированным первому и второму наборам измеренных значений дискретных значений, вычисленных методом интерполяции соответственно при первом значении сопротивления высоковольтного плеча на четных периодах вариации и при втором значении сопротивления высоковольтного плеча на нечетных периодах вариации. На основании сформированных наборов дискретных значений напряжения рассчитывается набор дискретных значений высоковольтного сопротивления, после чего производится вычисление расчетного значения высоковольтного сопротивления путем интегрирования полученного набора дискретных значений сопротивлений с отбрасыванием аномальных значений. Определение значения высокого напряжения выполняют по расчетным формулам соответственно для нечетных и четных периодов вариации с учетом измеренных значений напряжений на выходе делителя, значений калиброванных сопротивлений и расчетного значения высоковольтного сопротивления. Для реализации способа предлагается устройство измерения высокого напряжения. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения высокого напряжения резистивным делителем за счет исключения влияния изменения значения высокого напряжения в процессе измерений, возможности измерения мгновенных значений напряжения и уменьшении воздействия температурных и других медленно меняющихся процессов, в том числе старения, на точностные характеристики делителя. Кроме того, обеспечивается возможность использования в конструкции высоковольтного плеча делителя резисторов с большими температурными коэффициентами сопротивления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Делитель импульсного напряжения, измерение импульсного напряжения, расчет делителя напряжения

Наверх