Устройство для измерения высоких напряжений

 

Использование: изобретение относится к электроизмерительной технике и предназчено для измерения постоянного напряжения , а также амплитудньос значений пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных цепях. Сущность йзобреУения: устройство для измерения высоких напряжений, содержащее последовательно, соединенные выпрями

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I ) (я)5 G 01 R 19/00, 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

12 1

К . ABTOPGK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4979447/21 (22) 01.11.90 (46) 23,08.93. Бюл. %31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологической службы (72) В.В.Киселев, Т,В,Мишук и В,Н.Ярославский (56) Рябов Е.М, Измерение высоких импульсных напряжений. Л: Энергоатомиздат, 1980, с, 32.

Авторское свидетельство СССР

М 661355, кл. G 01 R 15 /02, 21.12,77, 2 Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Bb!СОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Использование; изобретение относится к злектроизмерительной технике и предназчено для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значений пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных цепях, Сущность изобретения: устройство для измерения высоких напряжений, содержащее последовательно, соединенные выпрями4

Q0 (д ,(Л

Сл

О (>

1835519

25

40

50 тель 1, N переключателей 2 пределов измерения, стабилизатор тока 3, параллельно которому подключены ограничитель напряжения 4 и измерительный блок 5, N ступеней стабилизации, подключенных параллельно соответствующим переключателям предИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значений пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных цепях.

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 последовательно включенные выпрямитель 1, переключатели

2 пределов измерения и стабилизатор тока

3, параллельно которому подключен ограни-.. читель напряжения 4 и измерительный блок

5, введены ступени (1,11,...,N) стабилизации, подключенные параллельно переключателям 2 пределов измерения, каждая из которых сбдержит цепочку прецизионных стабилитронов 6, катодом соединенную с базой транзистора управления 7 и первым выводом управляющего резистора 8, цепочку высоковольтных стабилитронов 9, катодом соединенную с коллектором транзистора управления 7, а анодом подключенную к аноду прецизионных стабилитронов 6, транзистор блокировки 10, база и коллектор которого соединены, соответственно, с эмиттером и базой транзистора управления 7, а эмиттер подключен ко второму выводу управляющего резистора 8, а также резистор блокировки 11, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора управления

7, а второй вывод подключен к эмиттеру транзистора блокировки 10. На схеме также показаны входные клеммы 12, 13 устройства.

Предложенное устройство работает следующим образом, Контролируемое напряжение подводят к входным клеммам 12, 13 устройства. Количество используемых ступеней (1,11...„N) стабилизации зависит от величины измеряемого напряжения и устанавливается с помощью контактов переключателей 2 пределов измерения, таким образом, чтобы значение 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„...N) при номинальном токе, определяемом стабилиза ором 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 бол ьше и редполагаемых 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 пробив35 .ного напряжения транзистора управления 7 определяет глубину перепускания паразитных токов, а падение напряжения на высоковольтных стабилитронах позволяет использовать ступени (1,11,...,N) с относительно большим напряжением стабилизации, что уменьшает влияние перехода база-змиттер транзистора управления 7, Измеряемый сигнал может быть рассчитан по формуле:

Чи = (Чст1 + Чст2 +."+Vcr N) + Vp, где фст1- Чстй) — падение напряжения на задействованных ступенях (1,11„,N) стабилизации;

1835519

Составитель Л,Фомина

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 2981 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбимат "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- 5 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, N переключателей пределов измере- 20 ния и стабилизатор тока, параллельно которому подключены ограничитель напряжения и измерительный блок, вторые выводы которых соединены с второй входной клеммой устройства, N ступеней стабилиза- 25 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 e e 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, первым выводом управляющего резистора и коллектором транзистора ьлокировки, оаэа котоф76го 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.