Устройство для измерения эдс

 

Все. ., оарр,а

«АЧ »- - .;i;t1% т:КА%

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1>1I 7О8243

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. » вид-ву (5 I ) М. Кл.

Q01 Я 19/00 (22) Заявлено 28,01,77 (21) 2447694/18-21 с присоединением заявки 111

Госудерстееииый комитет.СССР ло лелем изооретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень Ж 1

Дата опубликования описания 08.01.80 (53) УД1(С.21.З17, .7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Зибров и У3. В. Петров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 113М ЕРИН ИЯ ЭДС

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к автоматическим электронным устройствам для измерения ЭПС источников постоянного тока.

Известны устройства для измерения

ЭДС, содержащие последовательно соединенные подключенные к входной клемме первый и второй резисторы, усилитель постоянного тока и измерительный при10 бор, причем к выходу усилителя постоянного тока подключены первый вывод управляемого резистора, вход схемы сравнения и последовательно соединенные усилитель переменного напряжения и де15 модулятор, выход которого подключен к управляющему входу управляемого резистора, а управляющий вход — к выходу генератора и к первому входу узла изменения фазировки, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выход — с управляющими входами двух ключей, соединенными последовательно между. собой и включенными между BbIBQ» дом соединения первого и второго резисторов и вторым выводом управляемого резистора, подключенного через третий резистор ко входу усилителя постоянного тока и к выводу соединения двух ключей.

Узел изменения фазировки, два ключа, второй и третий резисторы образуют блок формирования сигнала адаптации устройства к внутреннему сопротивлению измеряемой ЭДС flj.

Недостаток известного устройства для измерения ЭДС заключается в его сложности, обусловленной сложностью структуры блока формирования сигнала адаптации, состоящего из большого количества функциональных узлов, каждый из которых, в свою очередь, представляет собой сложную электронную схему.

Наиболее близким техническим ремением является устро11cTDQ для измерения

ЭДС, содержащее последовательно соедпне нные входные кле ммы, ре зис тор, в Tope my обмотку трансформатора, усилитель постоянного тока и измерительный

3 708243

4 прибор, причем к выходу усилителя поСТОЯ lШОГО TOKQ ПОДКПЮ 1ЕНЫ ПЕРВЫЙ Bblвод управляемого резистора и последовательно соединенные усилитель переменного напряжения и демодулятор, выход которого подключен к управляющему входу управляемого резистора, а управляющий вход - к выходу генератора и через резиствный делитель к другому входу усилителя переменного напряжения и через перви шую обмотку транСформатора - к корпусу f2).

Недостаток известного устройства для измерения ЭДС состоит в том, что на его выходе наряду с полезным сигналом, пропорциональным измеряемой ЭДС, имеется переменное напряжение от генератора. В ряде случаев это приводит к потере точности, в особенности при использовании устройства для измерения

ЭДС в многоканальной системе, когда на измерение отводится малое время и йоэтому используются быстродействующие аналого-цифровые преобразователи.

Наличие указанного переменного напряжения несколько сужает для полезного сигнала динамический диапазон О выходу усилителя постоянного тока, что в .известной мере также влияет на точность измерения. Кроме того, точность измерения зависит от точности резисторного делителя„

Llew предлагаемого изобретения— повышение точности измерения.

Для этого в устройстве для измерения ЭДС трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, включенной между входом усилителя постоянного тока и вторым выводом управляемого резистора, а вторичные обмотки трансформатора подключены ко входу усилителя постоянного тока разноименными выводами.

Изобретение поясняется чертежом, на котором дана схема устройства для йзмеренля ЭДС, содержащая усилитель 1 постоянного тока, ограничительный резистор 2, служащий для ограничения потребляемого устройством тока от источника 3 входного сигнала, имеющего источник 4 ЭДС и внутренее сопротивление 5, трансформатор 6, имеющий первичную обмотку 7, подсоединенную к генератору 8, и вторичные обмотки 9 и 10, первая из которых связывает вход усилителя 1 постоянного тока через огранпчительный резистор 2 с источником

3 входного сигнала, а вторая — включена между входом усилителя 1 постоянного тока и одним из выводов управляемого резистора 11, связанного вторым вывоАоМ с выходом усилителя 1, демодулятор

12 выход которого подключен к управляющему входу управляемого резистора 11, усилитель 13 переменного напряжения, вход которого подсоединен к выходу уси лителя 1, а выход - к демодулятору 12, и измерительный прибор 14.

Предлагаемое устройство для измерения ЭДС работает следующим образом.

Переменное напряжение генератора 8

15 поступает на первичную обмотку 7 трансформатора 6 и передается его вторичной обмотке 9 во входную цепь усилителя 1. Одновременно с этим в цепь отрицательной обратной связи последо30 ватепьно с управляемым резистором вносится переменное напрвкение, снимаемое со вторичной обмотки 10. При относительной фазировки обмоток 9 и 10, как показано на чертеже, выходное напряжение усилителя 1 от воздействия переменного напряжения генератора 8 имеет величину: 3TlP

UBbх- „ 1%.+R „1" (,)

1 ОГР где Ll t, - напряжение генератора; — коэффициенты трансформации

2 трансформатора 6 соответственно для вторичных обмотокО и 10;

Я,„„р — величина сопротивления управляемого резистора 11; R. - величина внутреннего сопро1 тивления 5 источника 3 входного сигнала;

Я вЂ” величина сопротивления ограогр ничительного резистора 2.

Данное переменное напряжение поступает на вход усилителя 13 переменного напряжения, усиливается и поступает

45 на вход демодулятора 12, где преобразуется в постоянное напряжение, которое воздействует на управляющий вход управляемого резистора 11 и изменяет его

М сопротивление так чтобы выходное наУ пряжениеЦ усилителя 1 стремилось к нулю, Тогда из выражения (1) следует, что для данного случая выполняется сле ,.@ующее равенство: ъ5 ЪЭР 2 (2)

1 ОЦЭ

Выходное напряжение усилителя 1 постоянного тока от воздействия вели70824 3 го

ПИ Заказ 8476/38 ж 10 IA Пслп»спое ал Г1ЛП "Пате»т, город, чл. Про»к г»а л, 4

5 чины ЭДС источника 3 входного сигнала будет равно: 3fLP

ОВь(х Е %. % (3) отр где Е - величина ЭДС источника 3 входного сигнала.

С учетом выражения (2), получим:

Π=E —" (4)

SbtX

С учетом того, что

%fy 4Iy где и, 4/2, @lan — количество витков соответственно первичной обмотки 7 и вторичной обмоток 9 и 10, выражение (4) примет следующий вид: (.) "E — 4э

% (6)

Выходное напряжение усилителя 1 постоянного тока, поступающее на измерительный прибор 14, пропорционально величине измеряемой 3QC, отношению витков вторичных обмоток 10 и 9, не зависит от величины внутреннего сопротивления 5 источника входного сигнала и не имеет переменного напряжения от воздействия генератора 8.

Отсутствие переменного напряжения на выходе усилителя 1 позволяет полнее использовать динамический диана зон по выходу усилителя 1, что, в свою очередь, способствует повышению точности устройства. Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствует резистивный делитель, следовательно, исключает- 40 ся его влияние на точность устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство для измерения ЭДС не сложнее известных устройств для измерения ЭДС и, как следует из рассмотрения его работы, позволяет повысить точность.

Формула изобретения

Устройство для измерения ЭДС, содержащее последовательно соединенные входные клеммы, резистор, вторичную обмотку трансформатора, усилитель постоянного тока и измерительный прибор, к выходу усилителя постоянного тока подключены первый вывод управляемого резистора и последовательно соединенные усилитель переменного напряжения и демодулятор, выход которого подключен к управляющему входу управляемого резистора, а управляющий вход - к выходу генератора и через первичную обмотку трансформатора к корпусу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, включенной между входом усилителя постоянного тока и вторым выводом управляемого резистора, а вторичные обмотки трансформатора подключены ко входу усилителя постоянногс тока разноименными выводами.

1 йс то :т ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

М 489043 кл.Q01 Р 19/00, 28.04.73, 2. Заяви» 3м 1964640/21, кл. QO1 R 19/00, 1973, по которой принчто решение о выдаче авторского свидетельства.