Калибратор напряжения постоянного тока

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) И) 8 1 К 35 00 ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБ МИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИ ЛЬСТВ бъединение н(54) КАЛИБ НОГО ТОКА (57) Изобр электроизм быть испол калибратор тока, испол тели напря ОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯНбластиМожет тение относится рительной техник зовано в прециэи х напряжения пос ьэующих индуктив ения. Целью иэоб ющиивый квход13. К нныхоянног ые делиетения Сй СО(56) Компаратор напряжений типаРЗООЗ: Техническое описание и иструкция по эксплуатации.3.458,100.ТО, Альбом 1. является повышение точности и надежности устройства. В устройство, содержащее источник 1 опорного напряжения, индуктивный делитель 2 напряжения с входами 3, 4; импульсный преобразователь 5 напряжения в постоянное напряжение, включающий фиксатор 7 уровня, коммутатор 14, усилитель 22 напряжения, генератор 6 импульсов управления, общую шину 35 калибратора, для достижения цели дополнительно введен формирователь 39 импульсов. Введенный формирователь импульсов с входами 40, 41 и выходом 42 включает делитель напряжения с входом и выходом,фиксаторы, компаратор напряжения. Фиксатор 7 уровня содержит запоминаконденсатор 8, полупроводниколюч 9, аналоговые входы 10, 11, 12 управления ключом 9, выход оммутатор 14 содержит полупро 121 , водниковые ключи 15, 16, аналоговые входы 17, 18, входы 19, 20 управления ключами 15, 16, выход 21. Усилитель22 содержит входы 23, 29, разделительные конденсаторы 24, 30, усилитель 25 переменного тока, демодулятор26 с фильтром, вход 27 управления демодулятором, усилитель постоянного тока, второй вход 31 усилителя 28, выход 32 усилителя 22, На чертежеобозначены выходы 33, 34 калибратора, выходы 36, 37, 38 генератора 6 импульсов управления, В компараторе 73859напряжения напряжение между затвором и другими электродами ключей не зависит от выходного напряжения калибратора и составляет 15 - 1.8 В, что позволяет повысить надежность и точность. Повышению точности способствует также использование фиксатора уровня в качестве компаратора на,пряжения, позволяющее снизить погрешность преобразования двухполярных импульсов в однополярные. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.10 25 35 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в прецизионных калибраторах напряжения постоянного тока с индуктивными делителями напряжения.Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства. На фиг.1 показана схема калибратора напряжения; на фиг.2 - схема формирователя импульсов; на фиг.З - схема формирования напряжений фиксатором уровня.Калибратор содержит источник 1 опорного напряжения (ИОН), индуктивный делитель 2 напряжения (ИДН), первый 3 и второй 4 выходы ИДН,импульсный преобразователь 5 напряжения (ИПН), генератор 6 импульсов управления (ГИ), фиксатор 7 уровня ИПН 5, к которому относятся запоминающий конденсатор 8, полупроводниковый ключ 9,первый 10 и второй 11 аналоговые входы, причем первый вход является входом ИПН 5, вход 12 управления ключом 9, первый выход 13, коммутатор 14 ИПН 5, к которому относятся полупроводниковые ключи 15 и 16 первый 17 и второй 18 аналоговые входы коммутатора 14, входы 19 и 20 управления ключами 15 и 16,первый выход 21 коммутатора 14, усилитель 22 ИПН 5, к которому относятсяпервый вход 23 усилителя 22, первый разделительный конденсатор 24, усилитель 25 переменного така, демодулятор 26 с фильтром, вход 27 управления демодулятором 26, усилитель 28постоянного тока, второй вход 29 усилителя 22, второй разделительныйконденсатор 30 второй вход 31 усилителя 28, выход 32 усилителя 22,первый 33 и второй 34 выходы калибратора, общая шина 35 калибратора, первый 36,второй 37 и третий 38выходы генератора 6 импульсов управления,. формирователь 39 импульсов ккоторому относятся первый вход 40переменного напряжения, второй вход41 постоянного напряжения и выход 42.Выходы 3, 13 и 21 соединены соответственно с входами 10, 17 и 23, выходы 4 и 11 - выходом 33 калибратора,вход 18 и выход 34 - с общей шиной,входы 19 и 27 - с выходом 37,вход12 - с выходом 42, вход 20 - с выходом 38, вход 40 - с выходом 36,вход 41 - с выходом 33. Формирователь 39 импульсов содержит делитель 43 напряжения с входом 44 и выходом 45, первый фиксатор 46 уровня с входами.47 и 48 и выходом 49, второй фиксатор 50 уровня свходом 51 и 52 и выходом 53, компаратор 54 напряжения с выходамй 55 и 56 и выходом 57, причем первый вход делителя 43 напряжения подключен к входам 40 и 47, вход 44 - к шине 35, выход 45 - к входу 51, вход 52 - к входу 41, выходы 49 и 53 - к входам 56 и 48 соответственно, выход 57 - к выходу 42.1273859 4 В полупериод "а" на конденсаторе 8 запоминается напряжение В(а 1 зЗ 3-4 (-1 Устройство работает следующим образом,С выходов 3 и 4 ИДН 2 на вход 1 ОИПН 5 поступает масштабно-преобразованное переменное напряжение (меандр) 5ИОН 1, размах которого посредствомфиксатора 7 уровня, выполняющего функцию компаратора, сопоставляется спостоянным напряжением Б на выходе калибратора. При их несоответствии с выхода 13 фиксатора 7 уровняна вход 17 коммутатора 14 поступаетразностное напряжение, которое с еговыхода 21, воздействуя на вход 23усилителя 22 и проходя по его тракту 15через конденсатор 24, усилители 25 и28 идемодулятор 26, в соответствиисосвойствами системы с отрицательнойобратной связью, изменяет напряжение0 (О ) таким образом чтобы свевых зз1сти к нулю О , установив таким образом равенство 1) размаху напряжеззнияПрисоединение входа 29 параллельного канала к входу 11 фиксатора 7уровня обеспечивает устойчивость ИПН 5.Ключи 9, 15 и 16, демодулятора 26,а также ИОН 1 (условно не показаны)управляются ГИ 6, причем ключи 15и 16, открытому каналу которых состветствует нулевое напряжение на входах 17, 18 и 21, управляются напряжением Би Б , величина которогоопределяется только формированием открытого канала и не зависит от выход-З 5ного напряжения у калибратора. Дляуправления ключом 9, между электродами которого включен выход калибратора, формирователь 39 импульсов образует напряжение П 4 , содержащее зависящую от Бкомпоненту.Формирование напряжения Б, на выходе 13 фиксатора 7 уровня поясняется фиг.З (фиг.За - отрицательное,фиг.Зб - положительное напряжениеПз.4 ), причем П- напряжение между выходами 3 и 4 ИДН 2; П - напряжение на конденсаторе 8 Бзз == 0 ,- напряжение на выходе 33 калибратора ; открытый канал ИОП-транзи- цстора - короткое замыкание, закрытый - разрыв.Поскольку постоянное напряжениеОмежду выходом 4 и шиной 35 черезконденсатор 8 на выход 13 не передается; 11 формируется напряжением0 , включенным между шиной 35 ивходом 11, и напряжением Пз 4 При этом вход усилителя 25 ключом 16 присоединен к земле.В полупериод "8" происходит считывание усилителем 25 разности напряжений Пз 4+1 Ц = Пз:4+1. +.+ ц, 4 1 - Ц з, В системе с отрицательной обратной связью ООС) эта разность стремится к нулю и П напряжение калибратора устанавлива- ется равным размаху меандра на выходах 3 и 4 ИДН 2. Фиксаторы 46 и 50 уровня преобразуют поступающий от ГИ 6 на вход 40двухполярный меандр в однополярныеотрицательные импульсы 04причем импульс Б имеет отрицательный пьедестал эа счет напряженияБ = Б, на входе 41 и меньшуюамплитуду благодаря делителю 43 напряжения, Поскольку компаратор 54напряжения пропускает на выход 42напряжение Б только при П 4 Бна выходе образуются отрицательныедлительностью в полупериод импульсы,управления ключом 9, содержащие компоненту, компенсирующую действиевыходного напряжения калибратора.С целью снижения переменной составляющей на выходе калибратора выход4 ИДН 2 может быть присоединен к вы-ходу 33 калибратора. При этом имеетместо глубокая ООС по переменному току, уменьшающая коэффициент усиленияИПН 5 по переменному току относительно входа 10,Напряжение между затвором и другими электродами ключей не зависит отвыходного напряжения калибратора исоставляет 15 - 18 В, что позволяетповысить надежность и точность. Повышению точности способствует такжеиспользование фиксатора уровня вкачестве компаратора напряжения,позволяющее снизить погрешность преобразования двухполярных импульсов воднополярные. Ф о р м у л а и з обретения 1. Калибратор напряжения постоянного тока, содержащий последователь 5 12 но соединенные источник опорного напряжения индуктивный делитель,напряжения и импульсный преобразователь напряжения, включающий последователь)но соединенные фиксатор уровня, коммутатор и усилитель напряжения,причем вход фиксатора уровня является входом импульсного преобразователя напряжения, выход усилителя напряжения является выходом калибратора, генератор импульсов управления,первый выход которого присоединен к первому входу управления коммутатором и входу управления усилителем напряжения, второй вЫход генератора импульсов управления подключен к второму входу управления коммутатором, а вторым выходом калибратора является общая шина, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, он снабжен формирователем импульсов, первый вход которого присоединен к третьему выходу генератора импульсов управления, а второй вход его совместно с вторыми входами фиксатора уровня и усилителя напряжения 73859 ьподключены к первому выходу калибоатора, выход формирователя импульсов присоединен к входу управления фиксатором уровня, второй выход комму)татора соединен с общей шиной,а.второй выход индуктивного делителя напряжения присоединен к первому иливторому выходам калибратора. О 2. Устройство по п.1, о. т л й -ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов содержит делительнапряжения, первый и второй фиксаторы уровня, компаратор напряжения, 15 причем делитель напряжения совместно с первым фиксатором уровня присо,единен первыми и вторыми. входами кпервому входу и общей шине формирователя импульсов, второй фиксатор 20 уровня первым и вторым входами подключен к выходу делителя и второмувходу формирователя импульсов, акомпаратор напряжения, выход которого образует выход формирователя 25 импульсов., первым и вторыми входамиприсоединенк выходам фиксаторовуровня.1273859 уС-) 4 55 С) 4 Ъ 17 2423 Р Фыр Патай тель А.ЗаборняЛ.Сердокова Корре Соста Техре актор Л.Пчелинска Заказ 6472/43 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,. Тираж 728 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, РаПодписное митета СССР открытий ская наб д.4/