Устройство для измерения напряжения

.1095 заВ С 01 К 19/00 ГОСУДМфСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ ССОРГЮ ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Александров В.С. и Прянишников В.А. Приборы для измерения малых постоянных напряжений и токов. Л., "Энергия", 1971, с. 37.2. Авторское свидетельство СССР. Ф 938172, кл. С 01 К 19/00, 1980 (поототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные коммутатор,кон" денсатор, усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сиг нальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, другой - с входной клеммой, выход блока управления сое динен с управляющим входом источника компенсирующего напряжения, ге нератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного междуом усилителя и шиной нулевогонциала, о т л и ч а ю щ е е с ячто, с целью повышения точи измерения, в него введен дель напряжения, который включен между выходом усилителя и источнком компенсирующего напряжения.95078 10Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при контроле различных электрофизических величин, например параметров высокоомных полупроводниковых материалов.Известно устройство для измерения напряжения, содержащее генератор импульсов, счетчик, источник компенсирующего напряжения и последовательно соединенные ключи управления, усилитель, интегратор, детектор нуля и блок управления Г 1 ХНедостаток известного устройства - невысокая точность измерения.Известно устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные коммутатор, конденсатор, усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, включенного между выходом усилителя и шиной нулевого потенциала, другой - с входной клеммой, выход блока управления соединен с управляющим входом. источника компенсирующего напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала 12 3.Недостатком устройства является невысокая точность измерения, обусловленная наличием адцитивной погрешности из-за значительного дрейфа нуля усилителя. Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные коммутатор, конденсатор,. усилитель, индикатор нуля и блок управления, один из сигнальных входов коммутатора соединен с источником компенсирующего напряжения, другой - с входной клеммой,выход блока управления соединен с управляющим входом источника компенсирующего напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами блока управления, коммутатора и ключа, включенного между входом усилителя и шиной нулевого потенциала, введен делитель напряжения, который включен между выходом усилителя и источником компенсирующего напряжения.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствадля измерения напряжения.Устройство содержит источник 1компенсирующего напряжения, коммутатор 2, конденсатор 3, усилитель 4,индикатор 5 нуля, генератор 6 такто 1 О вых импульсов, ключ 7, блок 8 управления, делитель 9 напряжения и входные клеммы 10, при этом одна изклемм 10, коммутатор 2, конденсатор3, усилитель 4, индикатор 5 нуля иблок 8 управления соединены последовательно, выход блока 8 соединенс управляющим входом источника 1,между другим входом которого и выходом усилителя 4 включен делитель9 напряжения, выход источника 1 сое"динен с вторым входом коммутатора 2,ключ 7 включен между входом усилителя 4 и шиной нулевого потенциала,а генератор 6 соединен с управляю 25 щими входами ключа 7, коммутатора2 и блока 8,Усилитель 4, ключ 7 и коммутатор 2, обладающие малыми утечками,служат для развязки высокооиной входной цепи от низкоомной измерительной цепи (индикатор 5 нуля, источник 1 компенсирующего напряжения).Усилитель 4 и связанный с ним делитель 9 напряжения (коэффициент деления которого выбирается равнымкоэффициенту передачи усилителя),образуют цепь с коэффициентом передачи "+1". Генератор 6 тактовых ии"пульсов вырабатывает двухтактный40сигнал, управляющий коммутатором 2,ключом 7 и блоком 8..Устройство работает следующим об"разом.В первом такте происходит эапоми"45наине компенсирующих напряжений наконденсаторе 3. Для этого конденсатор3 через коммутатор 2 подсоединяетсяк источнику 1 компенсирующего напряжения. Вход усилителя 4 и соединенный с ним вывод конденсатора 35 О заэемляются ключом 7, Посколькуцепь, состоящая из усилителя 4 иделителя 9 напряжения, аналогичнаповторителю, то на выходе делителя9 устанавливается напряжение, прак 55 тически равное напряжению смещенияусилителя 4, которое прикладываетсячерез коммутатор 2 к конденсатору 3последовательно с напряжением источСоставитель Г. РассмотроваРедактор Е. Папи Техред В.Далекорей КоррекТор Н. Яцола Заказ 3587/26 Тираа 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий13035, Иосква, 1-35Раупская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная,4 Э 10950 ника 1, Следовательно, конденсатор 3 заряжается относительно нулевого потенциала суммарным компенсирующим напряаением, состоящим иэ напряаения источника 1 и нанряаения смеще% ния, через коммутатор 2 и ключ 7.Во втором такте производится измерение контролируемого нанряхения путем сравнения его с известным напряаением источника 1. В этом такте конденсатор 3 с помощью коммута" тора 2 и ключа 7 отключается от источника 1 компенсирующего напряае" ния и подключается коммутатором 2 меаду входной клеммой устройства и входом усилителя 3. На вход усилителя 4 поступает напряжение, равное, разности между контролируемым и суммарным компенсирующим нааряаением. 20Для точного измерения входного сигнала необходимо осуществить полную компенсацию контролируемого нанряаения. Это достигается ре 78 4гулировкой источника 1 компенсирующего напряхения в последующихтактах с помощью блока 8 управления. Полная компенсация, при которой контролируемое напряхениестановится равным напряжению источника 1, определяется с помощьюиндикатора 5 нуля во время второго такта. Величина контролируемого напряаения фиксируется по значению выходного напрвкения источника 1 с помощью стандартного измерительного прибора, например, вольтметра (не показан). Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность измерений и контролировать нанряаение высокоомных источников практически всех воэмохных видов, в частности и в тех случаях, когда источник контролируемого напряхения и цепь питания измерительного устройства имеют общую землю.