Способ составления делителя напряжения

ММна Щд Союз Советскнк Сощнвлнстическнк Республик(51)М, Кл,2 01 3 3/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 070579(В 4) СПОСОБ СОСТАВЛЕНИЯ ДЕЛИТЕЛЕЙНАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к области точных электрических измерений, а именно к способам составления делителей напряжения, и может бытьиспользовано для передачи единицы электрического сопротивления от первичного эталона групповым эталонам, поверки преэиционных делителей напряжения и тока, а та)сже измерения напряжения, тока, сопротивления и т.д.Известен способ составления делителя напряжения, основанный на по- строении двуплечей цепи, каждое плечо которой составляют из соединенных между собой последовательно либо параллельно резисторов, и последующем двукратном измерении сопротивления каждого. плеча путем перестановки их Местами 1 .2 ОНедостатком известного способа является невозможность составления делителя с произвольным коэффициентом деления, отличным от п 2, где и - число резисторов в плече делителя,2 В Известен споСоб составления дву" плечего делнтеля напряжения, заключающийся в том, что каждое плечо делителя содержит равное число резисторов одного и того же номинального значения сопротивления, соответственно соединенных последовательно и параллельно, основанный на измерениинапряжения, последующей перестановкерезисторов из одного плеча в другоес одновременным изменением вида ихсоединения, повторном измерении напряжения и определении значения изме"ряемого напряжения, как среднее арифметическое упомянутых измерений 21 .Этот способ также не позволяет составлять делитель с произвольным коэффициентом деления, отличным от ПаЦелью изобретения является обеспечение получения коэффициента деления,отличного от п ,Поставленная цель достигается описанным способом составления двуплечего делителя напряжения, каждое плечокоторого содержит резисторы одногои того же номинала, соответственносоединенные последовательно и параллельно, основанном на измерении на-,пряжения, последующей перестановкерезисторов из одного плеча в другоес изменением вида их соединения, повторном измерении напряжения и определении значения измеряемого напряжения, как среднее арифметическое упомянутых измерений, в котором одноплечо делителя составляют из соепиненных последовательно и параллельногрупп резисторов, которые в своюоче;редь соединяют между собой последовательно или параллельно, после перестановки резисторов из одного плечав другое дополнительно изменяют видсоединения групп резисторов как между собой, так и внутри групп упомянутого плеча, после чего осуществляютповгорное измерение напряжения,На фиг, 1 и 2 приведена схема дву плечего делителя напряжения с коэффициентом деления 10:1, соответственно до и после перестановки резисторов местами,Для определения соединений резисторов в плечах делителя с произволь- .ным коэффициентом деления И первоначально находят отношение в номинального сопротивления 3 АИ 1 ппечаА к номинальному сопротивлению 0одного. резистора Рн, или отношениефсфф сбпротивления одного резистораРк к сопротивлениюЧв плеча Вф,Для этого, например, используют зависимость: 25 45РА 1Р 1 Л 2 Лн) (37 Ы =ф" и+1)" Ра) ЮДля того,чтобь 1 определить соединения резисторов в плечах делителя при 50 втором измерении, формулы (3) и (4) необходимо преобразовать, используя выражения: 1 А 11аВ 11 ---Й 55(67 60 По полученным формулам определяютструктуру электрических цепей при втб"ром измерении,а.Я - с шН 3 Н 1Значение отношения в или сокругляют до удобных разрядов. 30По одному из выбранных отношенийопределяют второе иэ выраженйяЬс=й (27после чегоопределяют струйтуруэлектрических цепей, состоящих из ре" 35зисторов одного номинального значения сопротивления с сопротивлением - Ан 1 =Ькн иРвнт- Рндля чего можноприменить, напрймер, теорию цепныхдробей, 40Обозначают резисторы в плечах делителя и записывают зависимости длясопротивлений плеч ЯА иЧвг делителяпри первом измерении: Составление одного или обоих плечДелителя иэ смешанных соединений резисторов одного номинального значениясопротивления позволяет получать произвольные коэффициенты деления отлич 2ные от и . Перестановка резисторов вплечах делителя и пересоединение ихпри втором измерении с использованиемпреобразований (5) и (6) позволяет противопоставить относительные отклонения отдельных резисторов от ихсредневзвешенного значения сопротивления с учетом веса отклонения. каждогорезистора и таким образом исключитьпервую степень влияния подгонки отдельных резисторов на средний коэффициент деления.Рассмотрим конкретный пример составления двуплечего делителя напряжения,Определяют отношение фас иэ выражения (1) с округлением до целыхчисел, т,е, с = 3 Определяюттвиз выражения (2): ви о= 34-,с 3Находят структуру электрическихцепей с пспротивлением БАНА= ЬР н3РН ИРрН = С = з, 1 аК СОПрОтивлению ЧАн = 3 зйн иЧвн --- со%нЬответствуют электрические цепи, состоящие из резисторов Й 1-Р 6 иР-Р .нафиг. 1.Обозначают резисторы в плечах делителя, и записывают зависимости длясопротивлений плечРА 1 иРь 1 при первом измерении:А 1 Е . 2 3 ) )(7)+Я 4 ЧЯ Я 6В 1Выполняют преобразования (5) и (6и находят соединения резисторов привтором измерении:АП 7 8 Р 9 . (9)Выражениям (9) и (10) соответствуют соединения резисторов, изображенные на фиг, 2.Следовательно, плечо фА делителя составляют иэ группы резисторов Р 1-Р, соединенных последовательно, и группы реэисторовЯ 4-Р 5, соединенных параллельно, а группы соединяют последовательно. Плечо В составляют иэ группы резисторов 77-.29, соединенных параллельно, После измерения переставляют резисторы к-Р 9 в плечо А и соединяют последовательно, резисторыЧ 1-Р переставляют в плечофВ , резисторы%1-Р соединяют меж%3"ЦяааТираж 1089Государственного кделам изобретений иМосква ЖРаатент, г, ужгород, ул, Проектная, 4 Ахм В, Си ц а Ре акт Подписн омитета СССР открытий шская наб.каэ 243/40ЦНИИП 1130 П Фил ду собой параллельно, резисторыЙ 4-Ч соединяют между собой последовательно, а группы резисторов Й 1-%иЯ 4 -Ч соединяют параллельно. Прбизво/.ят второе измерение и определяютсреднее значение из двух измерений,Средний коэффициент деления при 5двух измерениях не отличается от номинального И на величину, превышающую 28, гдео - допустимое отно 2сительное отклонейие сопротивлениярезисторов от их номинального значения Зн . Приб,равном 0,01,это отклонение не превйшает 2 10Ъ,Описанный способ позволяет получать делители с произвольным коэффициентом, например Й = 3,1415926, свысокой точностью и с любой, заданнойнаперед, дискретностью, Кроме того,способ позволяет для делителей с произвольным коэффициентом деления уменьшить во второй степени влияние откло 26неций отдельных резисторов от номинала, влияние долговременной нестабильности сопротивления резисторов, долговременных изменений температуры де-"лителя.Поэтому делители с произвольнымкоэффициентом деления, реализующиепредлагаемый способ, могут служитьэталонами при проверке других делите"лей и использоваться при особо точных измерениях напряжения, тока и сопротивления.Формула изобретенияСпособ составления делителей напряжения, например двуплечего, каж-дое плечо которого содержит реэисто ры одного и того же номинала, соответственно соединенные последовательно и параллельно, основанный на измерении напряжения, последующей перестановке резисторов из одного плечав доугое с одновременным изменениемвида их соединения, повторном измерении напряжения и определении значенияизмеряемого напряжения,как среднееарифметическое упомянутых измерений,о т л и ч а ю щ и й с я тем;что,сцелью обеспечения получения коэффицигента деления, отличного от и, одно плечо делителя составляют из соединенныхпоследовательно и параллельно группрезисторов, которые в свою очередьсоединяют между собой последовательно или параллельно, после перестановки резисторов из одного плеча в другое дополнительно иэмеМяют вид соединения групп резисторов как между собой, так и внутри групп упомянутогоплеча, после чего осуществляют повторное измерение напряжения,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1, Павленко Е, С.и др. ПереходнЫемеры электрического сопротивления10 ф - 10 Ом. Труды метрологическихинститутов СССР, ЛЭнергия,1971, Вып, 115 (175)2 Меппег Г.МеЮо 3 в,аррагаЫэ апбргосе 3 цгеб топ сощрагвоп о 1 ргесбоп81 апдаг 3 гебМогб."б.квэ. На 1.Зцп51 апс 3", И 4 О,И 25,с,262, Англ),