Компенсатор напряжения
2437I8
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24Х.1967 (№ 1158322/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.V.1969. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 1.Х.1969
Кл, 21е, 32
МПК G 01r
УДК 621.076.61 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий пои Сввете Мииистров
СССР
Авторы изобретения
В. С. Попов и Ю. С. Ямпольский
Одесский политехнический институт
Заявитель
1„«, ЪГ -
КОМЙЕНСАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение может н айти применение s электроизмерительной технике, автоматике и телемеханике в тех случаях, когда требуегся сохранить параметры и режим работы какойлибо электрической цепи неизмененными при включении в цепь электрического сопротивления. Так, предлагаемое устройство может быть использовано при измерении токов, если включение амперметра приводит к значительному изменению тока в исследуемой цепи.
Известны компенсаторы напряжения, позволяющие уменьшить потребление энергич измерительным прибором в процессе измерения.
Измерительные приборы в этих устройствах включаются в цепь через усилитель. При этом точность измерений зависит от стабильности коэффициента усиления усилителя.
Целью изобретения является компенсация падения напряжения на произвольном со»ротивлении.
Это достигается тем, что последовательно с параллельной цепью включены дополнительный резистор и выход усилителя, а резистор нижнего плеча делителя напряжения и последовательно соединенный с ним указанный дополнительный резистор подключены к входу усилителя, причем напряжения на входе и выходе усилителя установлены в фазе по отношению к их общей точке.
На чертеже представлена структурная схема компенсатора напряжения.
Параллельно сопротивлению нагрузки Z (например, амперметр) присоединен высокоомный делитель, образованный сопротивлениями Ят и R2. Последовательно с разветвлением включены сопротивление R> и выходное сопротивление Рт усилителя.
Допустим, что ток до разветвления равен I, а ток, протекающий по делителю — l . Падение напряжения на сопротивлении Я, делителя составляет часть входного напряжения усилителя U„. Вторая часть входного напряжения образована за счет протекания тока I rto сопротивлению Яз.
Выходная э. д. с. усилителя Е = К„U»„ где ʄ—.коэффициент усиления усилителя.
Э. д. с. Е включена последовательно в цепь тока I. Число каскадов усилителя выбрано таким образом, чтобы э. д,с. Е находилась в фазе (имела одинаковую полярность) с напряжением на входе усилителя U,„. В этом случае при определенном значении коэффициента усиления усилителя К„э. д. с. на выходе усилителя Е равна по величине и противоположна по фазе суммарному падению напряжения на сопротивления Z, Яз и Д,.
Следовательно, результирующее напряже30 ние, приложенное между вершинами цепи АВ, равно нулю. Это означает, что суммарнаrl
243718
Предмет изобретения
Составитель В. М. Карбачинский
Редактор И. С, Грузова Техред Т. П. Курилко Корректор С. М. Сигал
Заказ 2418>5 Тираж 480 Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 мощность, потребляемая от исследуемой цепи сопротивлением Z и компенсатором, так>ке равна нулю.
Если выполнить условие
R(1 2 R3 то напряжения U c и Е будут равны и синфазны относительно точки С, независимо от величины Z, когда
ʄ= 1+ — . (2)
1 2
При выполнении условий (1) и (2) падение напряжения в ветви АВ равно нулю, следовательно, суммарная мощность, потребляемая прибором и компенсатором от исследуемой цепи, также равна О.
Нестабильность коэффициента усиления изменяет суммарную мощность, потребляемую из цепи прибором и компенсатором, но че влияет на величину тока, протекающего по сопротивлению Z, т. е. на точность измерений. Сопротивление Z может быть как линейным, так и нелинейным — это не отражается на работе компенсатора напряжения.
Для уменьшения фазовых сдвигов в усилителе, расширения частотного диапазона и стабилизации коэффициента усиления рекомендуется охватывать усилитель безреактивной отрицательной обратной связью. Если компенсатор напряжения используется вместе с амперметром, влияние сопротивления делителя
Rq и R должно быть учтено при градуировке
1 прибора, т. е. амперметр следует градуировать вместе с шунтом, сопротивление которого равно Ri+R2
Все приведенные выводы справедливы как
5 для цепи переменного тока, так и для цепи постоянного тока. В последнем случае речь идет о компенсации падения напряжения н а некотором сопротивлении R, при этом в компенсаторе следует использовать усилитель постояч10 ного тока.
Таким образом, применяя компенсатор напряжения, можно включать прецизионные приборы, потребляющие значительную мощность, в маломощные электрические цепи, причем нестабильность компенсатора не повлияет на точность измерения.
20 Компенсатор напряжения, содержащий делитель напряжения, образованный двумя резисторами, подключаемый параллельно произвольному сопротивлению, и усилитель, отличаюи ийся тем, что, с целью компенсации паде25 ния напряжения на произвольном сопротивлении, последовательно с указанной параллель-. ной цепью включены дополнительный резистор и выход усилителя, а резистор нижнего плеча делителя напряжения и последовательно соединенный с ним указанный дополнительный резистор подключены к входу усилителя, причем напряжения на входе и выходе усилителя установлены в фазе по отношению к их общей точке.
