Измеритель нестабильности напряжения постоянного тока

 

И65О

О П И С А Н И

И ЗОБРЕТЕНИ

Goes Советских

Социалистических

Республик и есогожд <

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05Л.1967 (№ 1127174/26-10) л. 21е, 36 01 с присоединением заявки №

Приоритет

ЧПК 6 01г ДК 621.317.331:621.317. .725(088 8) Комитет по делам изобретений к открытий прк Совете Министров

СССР

Опубликовано 19Л1.1968. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 19.IV.1968

Автор изобретения

Б. Л. Рудницкий

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕСТАБИЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известные измерители нестабильности напряжений постоянного тока, содержащие входной делитель, источник опорного напряжения, индикатор нестабильности и параллельно входному делителю последовательную цепь из управляемого модулятора тбка нагрузки и измерительного резистора, имеют повышенные погрешности измерения и, кроме того, требуют обеспечения высокой степени изоляции входных цепей ряда блоков с целью снижения влияния токов утечек на точность измерения, что значительно усложняет конструкцию прибора.

В предлагаемом измерителе нестабильности для повышения точности прибора делитель напряжения выполнен по мостовой схеме, плечи одной половины которой относительно выходной диагонали составляют исследуемый источник и переменный резистор делителя; противоположными плечами являются, соответственно, резистор связи и параллельно соединенный опорный резистор и последовательная цепь из источника опорного напряжения и масштабного резистора, причем индикатор нестабильности, включенный через переключатель в выходную диагональ схемы, и встречно включенные источники опорного и исследуемого напряжения имеют общую точку.

Прибор снабжен блоком вычитания и блоками логарифмирования сигналов, пропорциональных напряжениям частоты модуляции, выход одного из которых соединен с исследуемым источником, а второго — с измерительным резистором, причем вход блока вычитания соединен с выходами блоков логарифмирования, а выход — с переключателем индикатора, а также блоком выявления отклонения от заданного уровня напряжения, пропорционального току модуляции, выходной сиг10 нал которого введен в управляющий вход модулятора. Переключатель индикатора связан с исследуемым источником.

На фиг. 1 приведена упрощенная схема предложенного измерителя нестабильности.

15 При определении нестабильности напряжения U„a заданном диапазоне токов нагрузки переключатель 1 устанавливается в положение Н и на входные клеммы прибора подают напряжение U,„. Поскольку индикатор 2

20 нестабильности включен в диагональ мостовой схемы, плечи которой образованы U,, переменным резистором 8 и резистором 4 связи и параллельной цепью, представленной источником 5 опорного напряжения U>, опорным б и

25 масштабным 7 резисторами, представляется возможным, установив некоторую величину сопротивления резистора и регулируя переменный резистор 8, добиться нулевого показания индикатора 2. В дальнейшем, возникнове30 ние напряжения в диагонали моста будет

211650 обусловлено изменением относительно ранее существующего значения, так как остальные элементы прибора выполняются так, чтобы их параметры в процессе работы не уменьшались.

В предложенной схеме исследуемый источник, индикатор и источник опорного напряжения соединены с земляной клеммой прибора.

Благодаря этому значительно снижаются погрешности, обусловленные внешним сопротивлением индикатора 2 и действием токов утечек из цепи питания индикатора 2 и источника 5 на показания индикатора нестабильности.

При измерении модуля внутреннего сопротивления Z(о) исследуемого источника на вход блока 8 подается модулирующее напряжение с частотой ь, а переключатель 1 устанавливается в положение Z. При этом в составе тока нагрузки испытуемого источника возникает переменная составляющая 1, обтекающая внутреннее сопротивление источника и сопротивления r резистора 9. В результате, на входы блоков 10 логарифмирования посту1 пает с одной стороны U = ZI, с другой — U = rl . На входы блока П вычитания

/ поступают сигналы в виде 1g U и 1g U

Таким образом индикатор 2 измеряет напряжение, пропорциональное логарифму модуля полного внутреннего сопротивления источника на частоте со.

Применение индикатора с логарифмической шкалой или устройством потенцирования дает возможность непосредственного отсчета Z (н) .

На фиг. 2 приведена упрощенная схема предлагаемого измерителя нестабильности с вариантом исполнения измерения Z(co), использующим схему стабилизации тока I, которая состоит из блока 12 выявления отклонения напряжения, выделяемого на резисторе 9 от уровня, заданного напряжением U .

Принцип действия прибора, выполненного по этой схеме, отличается только схемой измерения Z(u). Здесь, в положении Z переключателя на вход блока 8 подается напряжение модуляции частотой в. Как и в ранее рассмотренной схеме, по резистору 9 протекает ток I . При этом на резисторе выделяется напряжение U = ri . В результате сравнения напряжений U и U, осуществляемого блоком

12, вырабатывается сигнал ошибки регулиро4 вания. Он используется для управления блоком 8 с целью стабилизации I. в некотором диапазоне частоты ы, Благодаря этому напряжение, измеряемое индикатором 2, будет пропорционально Л(ж).

Ряд блоков может быть заменен устройствами неавтоматического логарифмирования, вычитания и потснцирования с использованием индикатора 2 в качестве органа, по которому проводятся отсчеты при выполнении указанных операций.

Предмет изобретения

1. Измеритель нестабильности напряжения постоянного тока, содержащий входной делитель, источник опорного напряжения, индикатор нестабильности и параллельно входному делителю последовательную цепь из управляемого модулятора тока нагрузки и измерительного резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности прибора, делитель напряжения выполнен по мостовой схеме, плечи одной половины которой относительно выходной диагонали составляют исследуемый источник и переменный резистор делителя; противоположными плечами являются, соответственно, резистор связи и параллельно соединенный опорный резистор и последовательная цепь из источника опорного напряжения и масштабного резистора, причем индикатор нестабильности, включенный через переключатель в выходную диагональ схемы, и встреч«о включенные источники опорного и исследуемого напряжения, имеют общую точку.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен блоком вычитания и блоками логарифмирования сигналов, пропорциональ4О ных напряжениям частоты модуляции, выход одного из которых соединен с исследуемым источником, а второго — с измерительным резистором, причем вход блока вычитания соединен с выходами блоков логарифмирования, 4> а выход — с переключателем индикатора.

3. Измеритсль по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен блоком выявления отклонения от заданного уровня напряжения, пропорционального току модуляции, выходной сигнал которого введен в управляющий вход модулятора, а переключатель индикатора связан с исследуемым источником.

,г 7

Фиа. 2

Составитель Ю. В. Шевколовнч

Редактор Н. С. Коган Техред А. A. Камышникова Корректоры: В. В. Крылова и О. Б. Тюрина

Заказ 819/3 Тираж 530 Подписчое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2