Устройство для измерения напряжения

(51) М. Кл з С 01 К 19/00 Государственный комитет Совета Министров СССР(088,8) ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Э, А, Кудряшов и В, Я, Ложников Омский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения высоких напряжений.Уже известны устройства для измерения электрического напряжения при помощи приборов с пьезополупроводниковыми преобразователями, содержащие пьезоэлемент, к электродам которого подключено измеряемое электрическое напряжение, преобразователь механической деформации в электрическую величину и указатель.Недостатками известных устройств являются низкая точечность и надежность измерений и большая температурная погрешность.Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения и уменьшение температурной погрешности.Реализация поставленной цели достигается за счет того, что преобразователь деформации выполнен в виде удлиненной в направлении оси Х кварцевой ,пластины АТ-среза, снабженной электродами для включения в схему автогенератора и механически жестко связанной с торцами упомянутого пьезоэлемента, а точки механического соединения выполненных из одного материала пьезоэлемента и пластины резонатора расположены вдоль оси Х,На фиг. 1 изображен датчик устрои:тва, состоящий из четырех одинаковых пластин пьезоэлемента 1 с впаянными в них электродами 2 и 3, преобразователя механической деформации в электрическую величину, выполненный в виде кварцевой пластины АТ среза 4 с электродами возбуждения 5. Пластины пьезоэлемента 1 образуют чувствительный элемент датчика, во:,принимающий и преобразующий,в механическую деформацию измеряемое напряжение У приложенное к 10 электродам 2 и 3. Ярмо 6 датчика крепитсяк основанию 7 корпуса датчика при помощи крепежного винта 8. Датчик закрыт корпусом 9. Для уменьшения температурного влияния точки механического соединения пьезоэле мента и пластины 4 вьвполнены из одного материала и расположены вдоль осей Х. Кварцевая пластина АТ-среза с нанесенными нд ее поверхности и включеннымп в цепь двтогснератора, не указанного на чертеже, элоктро дами возбуждения 5, механически жестко соединенная с торцами пьезоэлемента, выполняет роль резонатора и служит для преобразования механичеокой деформации пьезоэлемента, пропорциональной измеряемому напря жению, в частоту электрических колебаний ,При приложении измеряемого напряжения Ь,.к электродам 2 и 3 пластины 1 пьезоэлемента деформируются вдоль оси Х. Механическая деформация передается,кварцевому рс зонатору и преобразуется с его помош 1.ю498561 5 абтогенератор 1. Устройство о напряжения, лектродам котор апряжение, пре лектрическую в ающееся тем очности и наде атель деформац енной в направ ины АТ-среза, с электричеокозоэлемент, к 30 о измеряемое формации в атель, отлиповышенияя, преобразо в виде удлирцевой пластродами для для измерениясодержащее пьеого подключенобразователь дееличину и указчто, с цельюжности измерениии выполненденни оси Х кванабженной элек В. Мусаэл тав рректор Н х едактор Т, Зеибицка оду х Тираж 1029Совета Министроткрытийая наб., д. 4/5 одписное Изд,183 осударственного по делам изо 3035, Москва, Ж;итетатепийРалш Типография, пр. Сапунов изменение частоты Л автогенератора, не указанного на чертеже. Пластины 1 и 4 и ярмо6 изготовлены из одного материала, и их осисовпадают по напр авленшо,Принципиальная схема частотно-цифрового киловольтметра, построенного на базе описанного устройства, представлена на фиг. 2.Выход генератора управляемой частоты 10и генератора опорной частоты 11 подключены к двум соответствующим входам смесителя 12, Выход смесителя 12 подключен через фильтр низких частот 13 к цифровомусчетчику 14.Под воздействием механического напряжения, пропорционального измеряемому электрическому напряжению, происходит изменение резонансной частоты Л кварцевого резонатора генератора управляемой частоты 10,Генератор опорной частоты 11 настраивается на частоту генератора управляемой частоты 10.В смесителе 12 и фильтре низких частот 13происходит преобразование частот и выделение частоты Ь, Измерение Л может бытьосуществлено стандартным цифровым счетчиком.Предмет изобретения включения в схему автогенератора и механически жестко связанной с торцами упомянутого льсзоэлемента.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, точки механического соединения .пьезоэлемента и пластины резонатора, выполненных из одного материала, расположены вдоль осей Х.