Индуктивный делитель напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >951598

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.10.80 (21) 2995341/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.3

Н 02 М 5/06

Гееударстеелкый кюмлтет

СССР

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30 (53) УДК 621.314..722 (088.8) Дата опубликования описания 25.08.82 пв делам лэебретений и вткрмтей (72) Автор изобретения

В: Л. Ким с °

Научно-исследовательский институт электро ой щгроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кострова (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в качестве точного широкополосного делителя напряжения.

Известен индуктивный делитель напряжения (ИДН), содержащий делительную 5 обмотку, размещенную на ферромагнитном сердечнике тороидальной формы. Делительная обмотка выполнена при этом из одиннадцати элементарных обмоток, каждая из которых представляет собой делитель на два (бинарный делитель) и выполнена из двух, изолированных, равномерно скрученных в жгут проводников, образующих согласно и последовательно соединенные секции.

Достоинством известного ИДН, делитель- 15 ная обмотка которого выполнена из нескольких сдвинутых друг относительно друга на одну секцию бинарных делителей, является высокая точность коэффициента деления в широкой полосе рабочих частот 11).

Однако на нижнем и среднем поддиапазоне рабочих частот такой делитель имеет максимальную частотную погрешность при подключении последующей декады к его двум нижним отводам, вследствие этого в многодекадном ИДН резко снижается точность коэффициента деления.

Наиболее близким к предлагаемому является индуктивный делитель напряжения, каждая декада которого выполнена в виде основной делительной обмотки с отводами, соединенными через замыкающие контакты основных коммутирующих элементов ко входу последующей декады, и дополнительной обмотки с отводами. Это устройство обеспечивает высокую точность коэффициента деления при больших значениях его только на нижнем поддиапазоне рабочих частот (2) .

Недостатком известного устройства является резкое снижение точности коэффициента деления на средних и верхних частотах.

Целью изобретения является повышение точности в широком диапазоне частот при больших коэффициентах деления.

Поставленная цель достигается тем, что в ИДН, каждая декада которого выполнена в виде основной делительной обмотки с отводами, соединенными через замыкающие контакты основных коммутирующих элементов ко входу последующей декады, и до951598. лолнительной обмотки с отводами, верхние выводы основной и дополнительной делительных обмоток соединены между собой, а нижний отвод дополнительной обмотки через замыкающий контакт дополнительного коммутирующего элемента соединен с верхним отводом последующей декады.

При этом секции основной обмотки выполнены из двух проводов трехпроводных жгутов, из третьего провода которого выполнены секции дополнительной обмотки, соединенные согласно и последовательно.

На фнг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — эквивалентная схема ИДН.

ИДН (фиг. 1) содержит предыдущую 1 и последующую 2 декады каждая из которых имеет основную делительную обмотку 3 с отводами 4 — 13, переключаемыми замыкающими контактами 14, 15 основных коммутирующих элементов и дополнительную обмотку 16 с отводами 4 — 13, причем

5 !

О

15 го отвод 4 дополнительной обмотки 16 переключается замыкающим контактом 7 дополнительного коммутирующего элемента.

Входное напряжение Ьвх подается на основную делительную обмотку 3 декады 1.

Выходное на пряжение, снимаемое с декады 2, т. е. с отводов 4 — 13 обмотки 3, определяется положениями замыкающих контактов 14 и 15 основных коммутирующих элементов (фиг. 1).

Рассмотрим работу устройства лри больших коэффициентах деления (Кд ) 10), например К = 20. В этом случае вторая декада подключается при помощи замыкающих контактов 14 и 15 к нижним (4 и 5) отводам декады 1 и выходное напряжение снимается с отводов 10 и 11 декады 2. zs

Так как вторая декада имеет конечное значение входного сопротивления, то ее подключение к выходу декады 1 (отводам 5 и 4) приводит к частотной погрешности коэффициента деления. При подключении

40 последуюшей декады к нижним отводам (4 и 5) предыдущей декады частотная погрешность коэффициента деления максимальна ло сравнению с другими положениями последующей декады относительно предыдущей вследствие значительного влия- as ния напряжения «лрямого прохождения».

С целью уменьшения этой погрешности в лредлагае иом устройстве на вторую декаду подается дополнительное синфазное напряжение. Источником этого напряжения служит дополнительная обмотка 16 декады 1, которая с помощью замыкающего контакта 1? подключается к верхнему отводу последующей декады 2. Равенство и синфазность дополнительного напряжения U и Ц обеспечивается тем, что основная и дополнительная обмотка выполняются из проводников, расположенных в одном жгуте на общем ферромагнитном сердечнике. В отличии от прототипа равенство и синфазность напряжений U и U> обеспечивается в широком диапазоне частот, так как связь между основной и дополнительной обмотками не только индуктивная, но и кондуктивпая (верхние отводы основной и дополнительной обмоток соединены между собой). Кроме того, дополнительное напряжение U образуется непосредственно из входного напряжения ! !вх при помощи дополнительной обмотки, что позволяет не нагружать при больших коэффициентах деления предыдущую декаду источником дополнительного напряжения.

Рассмотрим работу устройства при малых значениях коэффициента деления (Кд (10), например Кд —— 3. Последующая декада 2 подключается к отводам 7 и 8 предыдущей декады 1. В этом случае влияние последующей декады 2 на декаду 1 значительно уменьшается, так как падение напряжения на соединительных и коммутационных элементах значительно меньше напряжений на 7 и 8 отводах предыдущей декады. Вследствии этого нет необходимости подавать дополнительное напряжение на вторую декаду, поэтому замыкающий контакт 17 не срабатывает и нижний отвод 4 дополнительной обмотки 16 декады 1 отключается от верхнего отвода 13 основной делительной обмотки 3 декады 2. Следует отметить, что отключение дополнительной обмотки, в отличие от устройства по прототипу, позволяет уменьшить влияние паразитных параметров дополнительной обмотки на точность коэффициента деления

ИДН. На верхнем поддиапазоне рабочих частот частотная погрешность коэффициента деления, в основном, определяется паразитными параметрами основной делительной обмотки: неодинаковость индуктивностей рассеивания секций и емкостей, шунтирующих секции делительной обмотки.

Основную делительную обмотку можно выполнить, например, «лестничным способом» т. е. сдвинутыми друг относительно друга на одну секцию бинарных делителей (1),. обеспечивающим высокую точность в широкой полосе частот при малых коэффициентах деления. В этом случае дополнительная обмотка выполняется из третьего провода трехпроводных жгутов лестничной намотки. Таким образом, использование дополнительной обмотки, верхний отвод которой соединен с верхним отводом основной делительной обмотки, а нижний отвод I при помощи замыкающего контакта дополнительного коммутирующего элемента при больших коэффициентах деления соединяется с верхним отводом последующей декады, позволяет повысить точность коэффициента деления при больших коэффициентах деления в широкой полосе рабочих частот (особенно на средних и верхних частотах).

951598

Формула изобретения

Фае. 1

Составитель Д. Фуфлыгин

Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, ٠— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Долинич

Заказ 5715/70

1. Индуктивный делитель напряжения, каждая декада которого выполнена в виде основной делительной обмотки с отводами, соединенными через замыкающие -контакты основных коммутирующих элементов ко входу последующей декады, и дополнительной обмотки с отводами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне частот при больших коэф10 фициентах деления, верхние выводы основной и дополнительной делительных обмоток соединены между собой, а нижний отвод дополнительной обмотки через замыкающий контакт дополнительного коммутирующего элемента соединен с верхним отводом последующей декады.

2. Делитель по п. 1, отличающийся тем, что секции основной обмотки выполнены из двух проводов трехпроводных жгутов, из третьего провода которых выполнены секции дополнительной обмотки, соединенные согласно и последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крамнюк А. И., Ройтман М. С. Широкополосные индуктивные делители напряжения. В сб.: Известия Томского политехнического института, ТГУ, 1973, с. 33 — 39.

2. Патент Великобритании № 1244212, кл. Н Ol F31/00,,1971.