Способ воспроизведения номинального значения напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 142056(50 4 б 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Измерительная техника, 1981, М 3, с. 49.Додик С. Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. М.: Сов. радио, 1980, с. 12.(54) СГ 1 ОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к технике электроизмерений и позволяет воспроизводить номинальные значения напряжения. Цель изобретения - улучшен ие реал изации способа путем устранения необходимости в дополнительных операциях отбора, калибровки и поверки полупроводниковых приборов и повышение точности воспроизведения. Согласно способу последовательно изменяют электрический режим полупроводникового р-п-перехода. При этом регистрируют последовательность значений напряжения и тока. После этого находят эталонные значения напряжения по расчетной формуле, приведенной в тексте описания. Для этого переход помешают в тепловой контакт с контейнером, наполненным рабочим веществом в состоянии фазового перехода первого рода. Выделенная идеализированная часть воспроизводимых значений напряжения зависит только от фундаментальных констант и явления фазового перехода, что позволяет осуществить самокалибровку значения напряжения. 2 з.п.ф-лы,ил.Формула изобретения 50 55 1Изобретение относится к технике измерений электрических величин и может бытьиспользовано в качестве способа воспроизведения номинального значения напряжения.Бель изобретения - упрощение реализации способа путем устранения необходимости в дополнительных операциях отбора,калибровки и поверки переходов и повышение точности.На чертеже представлена электрическая схема, иллюстрирующая предлагаемыйспособ,Основной (эмиттерно-базовый) р-п и дополнительный коллекторный р-и переходыобразуют биполярный транзистор 1, которыйпомещают в тепловой контакт с контейнером, наполненным рабочим вешеством 1 приреперной температуре, например, в тройнойточке. Блок 2 задания электрического режима соединен с цепями трех электродовтранзистора 1 (коллекторной, базовой иэмиттерной). Прибор 3, регистрирующий значения тока =7, коллекторного перехода,включен последовательно в цепь коллектора транзистора 1, Прибор 4, регистри. рующий значения второй составляющей тока основного перехода (тока базы транзистора) , включен последовательно в цепьбазы транзистора 1. Прибор 5, регистрирующий значения напряжения на основномпереходе К, включен параллельно основному переходу эмиттер - база транзистора 1.Способ осуществляется следуюшим образом.Блок 2 задает последовательность зна.чений напряжения К, т. е, выполняет функ.цию источника напряжения, при.этом напря.жение на коллекторном переходе поддерживается постоянным, например, равным нулю. Приборы 3 - 5 регистрируют последовательность значений,У у (Л, с=1п=5.На основе полученных значений находят решение системы четырех уравнений с четырьмя неизвестными параметрами ф, аь аь аз,причем для определенности, пусть а фиксировано и равно пг=1: Юч: -- Ю=Р 1 п 3 ч/3) +и, - Ь,=фц(,/Л )+а; У - Ь=фп(Ъ/1) + ; (/;, - У=фп(7,з/1 ) +ы,Где/ - а (2 2) +а 2(1 1) +аз(1 в ) - значения аналитической функции 1, заданной, например, в виде степенного ряда.ешая систему, находят значение ф и эталонные значения напряжения К=-Л(С/; -- (l), где Л=йТ/еф.Таким образом, предлагаемый способ сводится к выделению идеализированной части воспроизводимых значений и последуюшему масштабированию по ней целого, причем 5 10 15 20 25 З 0 35 40 2идеализированная часть зависит только от фундаментальных физических констант и явления фазового перехода. Погрешность номинальных значений напряжения состоит из погрешности определения фундаментальных констант К и е, погрешности определения реперной температуры Т, погрешностей регистрируюших приборов 3 - 5 и погрешности, зависящей от эффективности выбора вида аналитической функциии чисел и и р. Первые три составляющие погрешности характеризуют в основном состояние измерительной техники, причем в погрешностях регистрируюш,их приборов сушественны лишь погрешность регистрации отношения токов и погрешность регистрации изменения (разности) напряжений, т. е. несущественна мультипликативная составляюшая погрешности, а для разности напряжений, кроме того, - смещение нуля. Последняя составляюшая погрешности может. быть сделана меньше чем первые три путем эффективного выбора вида аналитической функции 1 и (или) увеличения чисел и и р, в частности при пр+2, применяя метод усреднения, например, метод наименьших квадратов при решении системы уравнений. Примерно эквивалентные характеристики могут быть получены в разновидности способа - при задании электрического режима в виде задания значений тока 1=,7 т. е. при работе блока 2 в качестве источника тока коллекторного перехода, при этом по-прежнему на коллекторном переходе поддерживается постоянное напряжение, например, равное нулю. При необходимости получения заданных, например, целочисленных значений напряжения, может быть произве дена подстройка режимов в блоке 2 Таким образом, предлагаемый способ позволяет воспроизводить эталонные значения напряжения без отбора полупроводниковых приборов, их калибровки и поверки по другим мерам напряжения или эталоном, что позволяет повысить точность, надежность и расширить диапазон применения прецизионной электроизмерительной техники. 1. Способ воспроизведения номинального значения напряжения, заключающийся в том, что задают ток через смешенный в прямом направлении р-и-переход и регистрируют напряжение на нем, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью упрощения реализации способа путем устранения необходимости отбора, поверки и калибровки переходов, а также повышения точности, и раз последовательно изменяют ток через р-п-переход, регистрируют последовательность значений напряжения (/, и тока 1;: УУ/-,Ь,1(п)3), после чего опреде1420566 4и параметров аа;и Ь; - значения тока и напряжении, соответствующие идеализированной вольтамперной характеристике переходаО; - 1/=" - 1 п У; =А(К - У ), 1 Фгп,калибровочный коэффициент, определяемый по формуле А=КТ/етр;постоянная Больцмана;заряд электрона;абсолютная температура перехода;параметр, который определяют ре Ошением системы и - 1 уравнений сР+1 неизвестными т 11, аь,а,(р+1(п - 1) где А -К -е -ТФ -2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрируют значения составляющей тока неосновных носителей 1 с помощью дополнительного коллекторного р-и-перехода и принимают 1=7;. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что регистрируют значения составляющей тока перехода 1 Й - И =1 п(-)+; ),15 где ;=Я 1;,1,7;,7 , а а,) значения заданной аналитической функции 1 значений тока нтель В. И. Верее 72 СССР п 5, Рауш редприят остаехред Редактор С. ЛисинаЗаказ 4327/52ВНИИПИ Государстве113035,Производственно. поли Тираж 7 нного комитета Москва, Ж - 3 графическое п делам изобретений кая наб., д. 415е, г. Ужгород, ул. П крыт ктная,3ляют номинальное значение напряжения поформуле тепанкин Корректор Л. Пилипенко Подпнснос