Компаратор постоянных напряжений

СООЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 4 С 01 В 17/2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(46) 07.12.87. Бил. М 45 (72) А.С.Катков и В.И.Кр (53) 621.31772(088.8) мовск и др. Измери 9 5, с, 53-56 ьство СССР 17/20, 1973,цевич С.В. хника, 198 ое свидетел кл. с 01 Б тельная т Авторс М 468167, АТОР ПОСТОЯННЫХ НАПРЯЖЕ 1(54) КОМ 11 А (57) Иэобр измеритель использов тся к электроетение от ной техни может бы но в прецизионных устройН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТБЛЬСТ ствах, предназначенных для измеренияотноиения постоянных напряжений, особенно в условиях низких температур,Компаратор постоянных напряжений содержит компаратор 1 постоянного токас двумя наборами равнономинальныхрезисторов, провода обмоток 2, 3 которых выбираются иэ условия малоститемпературного козФициента сопротивления при 2-4 К, сверхправодящий переключатель 4, регистрирующий прибор9, нуль-индикатор 10 магнитного потока и регулируемый источник 11 постоянного тока. Изобретение повышаетточность измерений, 1 ил.Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано в прецизионных устройствах, предназначенных для измерения5отношения постоянных напряжекий, особенно в условиях низких температур,а также в эталонах напряжения и тока.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже показана принципиальная электрическая схема компараторапостоянных напряжений,Устройство содержит компаратор 1постоянного тока с двумя наборамиравнономинальных резисторов 2 и 3,образующих обмотки компаратора 1.Состав сплава, из которого изготавливаются провода обмоток 2 и 3, выбирается из условия малости температурного коэААициента сопротивленияпри температуре 2-4 К, К таким сплавам можно, например, отнести сплавна основе кремнистой бронзы 962 Сыр 2 б31 Я 9 1 Х Хп), Выводы обмоток 2 и 3компаратора 1 тока соединены с контактами сверхпроводящего переключателя 4, который подключен входами кклеммам 5-7. Входная клемма 8 соединена со сверхпроводящим переключателем 4 через регистрирующий прибор 9.Все соединения между контактами сверх.проводящего переключателя 4, а такжеконтактами и выводами обмоток 2 и 3ли клеммами 5 и б выполнены из сверхпроводника, например ниобия, дляобеспечения эквипотенциальности цепей, Нуль-индикатор 10 магнитного потока, индуктивно связанный с компара 40тором 1 тока, подключен к регулируемому источнику 11 постоянного тока,выход которого через контакты пере-.ключателя 4 связан с обмотками 2 и 3,которые составлены из группы равно. -номинальных резисторов, т.е. резисторов, отклонение сопротивлений которыхотносительно их среднего значенияне превышает заданной величины. Компаратор 1 постоянного тока может быть .выполнен в виде сверхпроводящей труб- боки, внутри которой располагаютсяпровода обмоток. При этом трубка сворачивается в виде катушки, с.которойиндуктивно связан нуль-индикатор 10магнитного потока, выполненный на 5 эоснове сквида. Устройство функционирует следуюпимобразом. Сравниваемые напряжения Н 1 и Б 2 подаются на входные клеммы .5-8. Сверх- проводящий переключатель 4 в первом положении соединяет д с параллельно вколючекным набором равнономинальных резисторов 2, по которому при этомпротекает ток 21 щ, П 1(Р 2(1 т 22)где 12 - отклонение сопротивления -й единичной обмотки набора равно- номинальных резисторов 2 от среднего значения, обозначенного В 2; И - количество единичных обмоток.Нуль-индикатор 1 О воздействует на регулируемый источник 11 так, что магнитный поток, образуемый током обмотки 3 равен магнитному потоку то 9ка 11 . При этом ток регулируемого1источника 11,12 протекает по последовательно включенному набору равно- номинальных резисторов 3 и вызывает падение напряжения Б 9 которое свящзако с Н 1 следующ 1 м соотношением:К11 щ 111 2 (1 тарл)/(112(1+0.т) /н;:)где 629 ЬЗх - относительная токоваяпогрешность 1 -й единичной обмотки компаратора 1 постояннога тока в наборах равнономинальных резисторов2 и 3 соответственно;БЗ - среднее значение сопротивления единичногорезистора.С целью уменьшения влияния отклонений сопротивлении единичных резисторов в наборах равнономинальных резисторов 2 и 3 от среднего значенияа также влияния таковой погрешнос-. ти компаратора 1 постоянного тока на погрешность измерения Б 2//111 праизво (1дится измерение 1.), при втором положе)нии сверхпроводящего переключателя 4, При этом напряжение 111 подается ка параллельно включенный набор равно- номинальных резисторов 3, а напряжение П . снимается с последовательна включенного набора равнономинальных+45,б ),20 40 Составитель В.СтепанкинРедактор 0 Головач Техред М,Дидык Корректор С,1(1 екмар Заказ 5993/44 Тираж 730 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,. г, Ужгороди ул. Пуоектная, 4 где 33 - относительное отклонениесопротивления единичногорезистора от среднего значения НЗ,Напряжение Пк=055(15 +15 ). Подставляя значения 11 и5 получают пренебрегая членами третьего порядка,0 /И=и 2 ИЗ-ИЗ)/(И 2 ИЗ)(-(0,5/И) 2 45)=И(12 Ь, 20,201:( где 6, - погрешностьи вызываемая разностью средних значенийдвух наборов равнономинальных резисторов;6,2 - погрешность, определяемаяпогрешностью равнономинальных резисторов;Я 5 - погрешность, вызываемая разностью средних значений двух З 0наборов равнономинальныхрезисторов.Напряжение У 2 подается на клеммы 7 и 8 и сравнивается с П при помокщи регистриру)ощего прибора 9, напри мер нуль-.индикатора постоянного напряжения. При равенстве Б 2 и П, отно- шение Ц 2/111=и 1(1+20 +2 б,+б + 46,6),уменьшается, таким .образом, влияние как разброса сопротивлений единичных резисторов, так и погрешности компаратора тока.Воздействие сопротивлений или токов утечки на единичные резисторы и на набор в целом изменяют только распределение токов среди едипичнь)х обмо.ток, а общая величина отношения напряжений не меняется. Ь устройстве токи через единичные резисторы одинаковы при двух положениях сверхпроводящего переключателя 4. Так. ток гараллельно включенного резистора 1,=1)1/ВИ а последовательно включенного 1(=112/(1(1 Н) =(1111) / /(1 Ж)=(11/В=1, Это позволяет уменьшить ыощностную и токовую погрешность особе 1 но при использовании резистора в условиях низких температур,Компаратор постояннь)х напряжений, содержащий компаратор постоянного тока с первой и второй обмотками, первая обмотка которого соединена сверхпроводящими проводами через сверхпроводящий переключатель с первой и второй входными клеммами, вторая обмотка соединена сверхпроводящими проводами через сверхпроводящий переключатель с регулируемым источником тока, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-индикатора магнитного потока, индуктивно связанного с компаратором постоянного тока, регистрирующий прибор, первый вход которого подключен к третьей входной клемме, второй вход - к клемме сверхпроводящего переключателя, первый выход регулируемого источника тока соединен с четвертой входной клеммой о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьш)ения точности измерений, обмотки компаратора постоянного тока выполнены в виде наборов равнономинальных резисторов, а второй выход регулируемого источника тока через сверхпроводящий переключатель соединен с наборами равнономинальных резисторов.