Делитель напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в лабораторных потенциометрах и источниках калиброванных напряжений. Целью изобретения является повьпиение точности и расширение динамического диапазона коэффициента деления. Для достижения поставленной цели в устройство введен дополнительный внедекадный резистор 1. В каждой декаде 2.1-2,п количество резисторов 3.1.-23.1З.П-23.П. выб ч„ 4--L & п С о 2At А .f i ISA J г7.7 i Z8.1 i zg,i ,J«.f S6.1 ni 38.1 39.1 ffO.I ..A г. 50

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН др 4 G 01 R 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ—

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 3865221/24-21 (22) 11.03.85 (46) 07.02,87, Вюл, Ф 5 (71) Морской гидрофизический .институт АН УССР (72) В,А,Гайский (53) 621.317 ° 7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 661356, кл. G 01 R 15/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 752172, кл, G 01 R 15/04, 1972. (54) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ÄÄSUÄÄ 1288160 А 1 (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в лабораторных потенциометрах и источниках калиброванных напряжений, Целью изобретения является повышение точности и расширение динамического диапазона коэффициента деления. Для достижения поставленной цели в устройство введен дополнительный внедекадный резистор 1. В каждой декаде 2.1-2.п количество резисторов 3.1.-23,1,. ° .,З.п-23,п. выб1288)60

35 рано pRBHblM 21, причем corlpoòèíëåíèå нечетных резисторов в 8 раз меньше сопротивления четных и в 90 раз меньше сопротивления внедекадного резистора 1, Декадные резисторы имеют выводы 24,1 — 33.1,..., 24,n — 33,п и

34.1 — 43.1, ° ., 34.n — 43.п. В состав делителя также входят сдвоенные переключатели 44,1 — 44,п с первыми выходными контактами 45.1 — 45.п и вторыми. выходными контактами 46.1

46,п. Делитель имеет входные выводы

47,48 и выходные выводы 49, 50, КоИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования, например, в лабораторных потенциометрах и источниках калиброванных напряжений, Целью изобретения является повышение точности и расширение динами-. ческого диапазона коэффициента деления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Делитель напряжения содержит внедекадный резистор 1 и декады

2.) — 2,п, состоящие из последовательно включенных резисторов 3,1

23.1,..., З.n — 23,п и имеющие выводы 24.1 — 33.1,...24.n — 33.п и

34.1 — 43.1 — 34.n — 43.п (два ряда по девять выводов в каждой декаде).

В состав делителя входят также сдвоенные переключатели 44.1 " 44,п с первыми выходными контактами 45,145.п и вторыми. выходными контактами

46.1-46.п. Кроме того, делитель имеет соответственно входные и выходные выводы 47, 48 и 49, 50, Крайние выводы старшей декады 2,1 соединены с входными выводами 47, 48 делителя, у которого входной 47 и выходной 49 выводы подключены к шине нулевого потенциала в каждой декаде 2,i. Количество резисторов

З.i — - 23.i выбрано равным 21, .причем печатные резисторы выполнены с. сопротивлением R, а четные резисторы — с сопротивлением 8R, Сопро" эффициент деления зависит от отношений сопротивлений резисторов, которые не изменяются при одинаковом для всех резисторов коэффициенте термочувствительности, Этот факт обуславливает независимость его от температуры, Устройство имеет всего три номинала образцовых резисторов и, следовательно, может обеспечить более высокую точность и широкий динамический диапазон коэффициента деления, I ил. тивление внедекадного резистора 1 составляет 90R. Выводы 24,i — 33,i каждой декады 2,i после каждого нечетного резистора, начиная с 5,i, 5 соединены с контактным полем первого выходного контакта 45,i сдвоенного переключателя 44.i а выводы 34,i43,i до каждого нечетного резистора, исключая 23,i — с контактным полем его второго выходного контакта 46,i, Выходные контакты 45.i и 46,i каждого сдвоенного переключателя 44.i кроме 44.п соединены r крайними выводами последующей младшей декады

2.(i+I). Внедекадный резистор 1 вклю чен между выходными контактами 45.п

46.п последнего сдвоенного переключателя 44.п, Напряжение на контактах

45.п и 46,п отличается на величину единицы младшего разряда делителя и, в принципе, любой из этих контактов может быть соединен с рабочим внешним выходом делителя, В данном случае на схеме отображена связь контакта 46.п с выходным выводом 50 делителя.

Входное сопротивление последней декады 2,п при бесконечно большом сопротивлении внешней нагрузки делителя независимо от положения переключателя 44.п равно

10R 90R

R = 9 8R + 9R + †††-- = 90R, err r 10R+90R

Аналогично входное сопротивление

) „ любой декады 2.i и, следовательно, входное сопротивление делителя

R . = 9OR = const, SX

1288160 логических особенностей изготовления.Делитель напряжения работает следующим образом, Допустим, что сдвоенные переключа-5 тели 44.1-44,п в декадах 2.1-2.п занимают произвольные положения °

Поскольку входное сопротивление каждой декады равно 902, то, будучи подключенным через контакты соответ ствующего переключателя параллельно цепочке из трех последовательно соединенных резисторов предъдущей декады с общим сопротивлением lOR оно обеспечивает результирующее сопротивление между контактами переключателей, равное

I OR. 90R

R = — — — — = 9R.

10R+9OR 20

Оставшиеся 18 резисторов в цепи декады имеют суммарное сопротивление

К = 812,. Следовательно, на выход

R 25 каждой декады поступает ††- -—

R + R

1 часть, т,е. одна десятая часть, поданного на его вход напряжения.

При подаче на вход устройства напряжения V на выходе делителя 30

6к устанавливается напряжение V „„ соответствующее выражению

V„= Ч„(10 X,+ 10Х +, °, + 10„. +

+э ° ° ° ° + 10 1 ) ъ

0 Х +10 К+... + 10- Х.+,г. ° 1

+ 10 XÄ + 10 ), + ф ° ° ° 1 ! причем V>»„ от 10" Ч„

1 изменяется в диапазоне 5р до Чз„.

Значение сопротивления резисторов R устанавливается из учета совокупности факторов, таких как зна55 чение вариации переходного сопротивления контактов переключателя, сопротивления изоляции числа декад, заданной точности делителя, техногде X; — положение декадного переключателя (i = 1,п; X = 0,9), При этом коэффициент деления опре-40

h -1 деляется как К = 10 Л;, а напряжение V»,„ изменяется в диапазоне от

0 до Ч „ (1-10 ). Если с выходным выводом 50 делителя соединен контакт

45.п переключателя 44.п, то 45 различных номиналов резисторов.

Вариации переходного сопротивления контактов переключателей 44.1-44.п зависят от типа переключателей.

Например, эта величина для контактов типа щетка — ламель может составлять

0,0001- 0,0002 Ом, у магнитоуправляемых контактов О,OJ-0,02 Ом и т,д, Величина самого сопротивления контактов при этом может быть того же порядка или на порядок больше, Целесообразно принять сопротивление R резисторов в декадах такой величины, чтобы сопротивление контактов и их вариации составляли часть входного сопротивления декады, меньшую допустимой погрешности декады, например; в три раза, При использовании механических контактов их переходные сопротивления практически не влияют на погрешность делителя, следовательно повышается его точность, обеспечивается возможность увеличения числа декад и динамического диапазона коэффициента деления. Вместо механических контактов типа щетка — ламель, штепсельных и магнитоуправляемых контактов возможно применение электронных ключей с переходным сопротивлением до нескольких сотен Ом, Если делитель используется с источником стабилизированного напряжения, то требование к постоянству входного сопротивления снижается. В этом случае при изготовлении всех резисторов из материала с одинаковым коэффициентом температурной чувствительности по сопротивлению коэффициент деления не зависит от температуры. Это обусловлено тем, что он зависит не от абсолютных сопротивлений резисторов, а от их отношений, которые не изменяются при одинаковом для всех резисторов коэффициенте термочувствительности. Действительно,. коэффициент деления каждой декады г

Rq как указывалось, равен К

9R 1

2 и не зависит от R.

8)R+9R 1О

Это же свойство сохраняется и при использовании источника тока, но при изменении сопротивлений делителя изменяется. уровень,напряжения на, входе старшей декады. Данное обстоятельство позволяет изготавливать

1288160

Составитель Л,Морозов

Техред Н.Глущенко

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Гунько

Заказ 7768/21

Тираж 752 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 резисторы из любого термочувствительного и менее дорогого материала, чем, например, манганин. Оно дает воэможность применять делитель в режиме энергоперегрузки, например 5 при.подаче на вход высоких напряжений, .что расширяет область его использования, Таким образом, предлагаемый делитель напряжения проще и технологичнее известных декадных делителей напряжения, Его коэффициент деления не зависит от температуры. Устройство имеет всего три номинала образцовых резисторов и, следовательно, может обеспечить более высокую точность и широкий динамический диапазон коэффициента деления, Формула изобретения

Делитель напряжения, содержащий декады из последовательно включен?5 ных резисторов, крайние выводы старшей из которых соединены с входными выводами делителя, подключенного первыми входным и выходным выводами к шине нулевого потенциала, сдвоенные переключатели,. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью .повышения точности и расширения динамического диапазона коэффициента деления, в не.— го введен дополнительный внедекадный резистор, а в каждой декаде количество резисторов выбрано равным 21, причем нечетные резисторы выполнены с сопротивлением, в 8 раз меньшим сопротивления четных резисторов и в

90 раэ меньшим сопротивления дополнительного внедекадного резистора, выводы декад после каждого нечетного резистора, начиная с третьего, соединены с контактным полем первого выходного контакта соответствующего сдвоенного переключателя, а выводы декад до каждого нечетного резистора, исключая последний, — с контактным полем его второго выходного контакта, выходные контакты каждого сдвоенного переключателя, кроме последнего, соединены с крайними выводами последующей младшей декады, дополнительный внедекадный резистор включен между выходными контактами последнего сдвоенного переключателя, один из которых соединен с вторым выходным выводом делителя °