Устройство для измерения высоких напряжений

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ вательскийыН.Ярославие; иэоб ельной ия пос мплит мпульс в высо химптомиз СР 2,7 ержащыпря напря, соед 1Ф г ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использован кзлектроизмери чено для измере ния, а также пульсирующего, го напряжений Сущность изобре рения высоких последовательн ретение относится технике и предназтоянного напряжеудных значений ного и переменноковольтных цепях, тройство для измеений, сод ее ненные в ми1835519 5 10 15 20 30 40 45 50 тель 1, й переключателей 2 пределов измерения, стабилизатор тока 3, параллельно которому подключены ограничитель напряжения 4 и измерительный блок 5, й ступеней стабилизации, подключенных параллельно соответствующим переключателям предИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения постоянного напряжения, а такжеамплитудных значений пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтныхцепях,Целью изобретения является повышение точности измерений высоких напряжений.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения высоких напряжений.Устройство для измерения высоких напряжений (фиг.1) содержит последовательновключенные выпрямитель 1, переключатели2 пределов измерения и стабилизатор тока3, параллельно которому подключен ограни-читель напряжения 4 и измерительный блок5, введены ступени (1,11М) стабилизации, подключенные параллельно переключателям 2 пределов измерения, каждая изкотОрых содержит цепочку прецизионныхстабилитронов 6, катодом соединенную сбазой транзистора управления 7 и первым. выводом управляющего резистора 8, цепочкувысоковольтных стабилитронов 9, катодомсоединенную с коллектором транзисторауправления 7, а анодом подключенную каноду прецизионных стабилитронов 6,транзистор блокировки 10, база и коллекторкоторого соединены, соответственно, с эмиттером и базой транзистора управления 7, аэмиттер подключен ко второму выводу управляющего резистора 8, а также резисторблокировки 11, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора управления7, а второй вывод подключен к эмиттерутранзистора блокировки 10. На схеме такжепоказаны входные клеммы 12, 13 устройства.Предложенное устройство работаетследующим образом,Контролируемое напряжение подводятк входным клеммам 12, 13 устройства. Количество используемых ступеней (1,11 й)стабилизации зависит от величины измеряемого напряжения и устанавливается с помощью контактов переключателей 2пределов измерения, таким образом, чтобызначение контролируемого напряжения быелов измерения, каждая из которых содержит прецизионный стабилитрон 6, транзистор управления 7, управляющий резистор 8, высоковольтный стабилитрон 9, транзистор блокировки 10, резистор блокировки 11, входные клеммы 12 и 13. 1 ил. ло бы несколько больше суммарного падения напряжения на задействованных ступенях (1,11 Й) при номинальном токе, определяемом стабилизатором тока 3, Значение этого тока выбирают исходя из условия выхода задействованных ступеней на рабочий режим, при котором ток через цепочку прецизионных стабилитронов 6 соответствует их термостабильной точке, а ток через цепочку высоковольтных стабилитронов, определяемый падением напряжения на управляющем резисторе 8 и приоткрыванием транзистора управления 7, должен быть несколько больше предполагаемых токов утечки, При возникновении паразитных таков, например по проходным емкостям конструктивных элементов устройства, падение напряжения на управляющем резисторе 8 возрастает, что приводит к еще большему открыванию транзистора управления 7 и перепусканию этих токов через цепочку высоковольтных стабилитронов .9, до тех пор пока его значение не достигнет предельного для данного типа высоковольтных стабилитронов и падение напряжения на блокирующем резисторе И не откроет транзистор блокировки 10, который, в свою очередь, закроет транзистор управления 7. Необходимо отметить, что суммарное падение напряжения на цепочке прецизионных стабилитронов 6 не должно превышать пробивное напряжение транзистора управления 7 плюс падение напряжения на высоковольтных стабилитронах 9. Значение же пробив 35 ного напряжения транзистора управления 7 определяет глубину перепускания паразитных токов, а падение напряжения на высоковольтных стабилитронах позволяет использовать ступени (1,11 Й) с относительно большим напряжением стабилизации, что уменьшает влияние перехода база-змиттер транзистора управления 7, Измеряемый сигнал может быть рассчитан по формуле: Чи = (Чст 1 + Чст 2 +."+Чстй) + Чр,ГдЕ фст 1-асти) - ПадЕНИЕ НаПряжЕНИя Назадействованных ступенях (1,11,И) стабилизации;1835519 Составитель Л,ФоминаТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Заказ 2981 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Чр - разностный сигнал на выходе устройства. зарегистрированный измерительным блоком 5.Таким образом, введение в устройство . для измерения высоких напряжений ступе ней стабилизации позволяет в значительной степени повысить точность измерений напряжений в высоковольтных цепях, поскольку падение напряжения на ступенях в диапазоне регулирования практически не 10 зависит от наличия паразитных токов и токов утечек по конструктивным элементам устройства.,ормула изобретения 15 Устройство для измерения высоких напряжений, содержащее последовательно соединенные выпрямитель, анод которого соединен с первой входной клеммой устройства, й переключателей пределов измере ния и стабилизатор тока, параллельно которому подключены ограничитель напряжения и измерительный блок, вторые выводы которых соединены с второй входной клеммой устройства, й ступеней стабилиза ции, каждая из которых включает в себя прецизионный стабилитрон, причем катод стабилитрона соединен с первым выводом соответствующего переключателя пределов измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в каждую из ступеней стабилизации введены управляющий резистор, транзистор управления, высоковольтный стабилитрон, транзистор блокировки, резистор блокировки, причем анод прецизионного стабилитрона соединен с базой транзистора управления, первымвыводом управляющего резистора и коллектором транзистора ьлокировки, оаэа которого соединена с эмиттером транзистора управления и первым выводом резистора блокировки, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора блокировки, вторым выводом управляющего резистора и вторым выводом, соответствующего переключателя пределов измерения, коллектор транзистора управления соединен с анодом высоковольтного стабилитрона, катод которого соединен с катодом прецизионного стабилитрона,