电压测量仪器用分压器制造技术

一个与电压表联用的分压器，包括：在输入端施加被测电压的阻抗变换器，作用相当于一个可变电阻且各个电阻两端分别并联开关的电阻器组，开关控制电路及系数设定电路．变换器，电阻器组和电压表串联．电阻器的阻值为γ，２γ，．．．２＋［ｎ－１］或１０°（γ，２γ，４γ，８γ），．．．，１０ｎ－１（γ，２γ，４γ，８γ），γ为最小或单位阻值．Ｎ×γ等于可变电阻器的阻值．十进制Ｎ由系数设定电路置入，它使开关控制电路有选择地关断开关，由此调整可变电阻值．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种与测量直流或射频(RF)电压的仪器联用的分压器，尤其是一种由阻值适宜在许多数值之间变换的可变电阻器组构成的分压器。这种类型的分压器见于U.S.P.NO.4，433，287中的图6，其中阻值为100γ的固定电阻器Rf、可变电阻器Rv以及阻抗变换器A1是接在一起的。可变电阻器Rv包括一组串联电阻器R1，其中每个电阻器为高阻值100γ，一组串联电阻器R2，其中每个电阻器为中阻值10γ，以及一组串联电阻器R3，其中每个电阻器为低阻值γ。当滑动触点放在具有不同的电阻值的电阻器组R1-R3的任意位置上时，即当组R1的X电阻器，组R2的Y电阻器以及组R3的Z电阻器接到电路中去时，输入电压Vi由下式给出Vi＝V0｛100γ+(X+1)100γ+Y10γ+Zγ｝/100γ＝V0(X+0.1Y+0.01Z)其中V0是输出电压。这样，输出电压为满度读数，而输入电压根据三个数字X、Y、Z表示的系数给出放大了的读数并被量测到。例如，在所说的位置时，Vi＝3.62V0。当采用这种分压器时，电压测量仪器的满度读数可以微小档级随意做很大的变化。此外，设定值能够做为测量值直接读到。然而，分压器很笨重，这是由于为了得到每个电阻值档级需要与电阻值的档级同样多的电阻器，以及与此相关的开关电路。应用旋转式开关致使分压器不适用于数字电路。考虑到上述问题，在日本专利申请NO.262983/1985中提出了另一种与电压测量仪器联用的分压器，它根据设定的系数值，将电阻器组串联，以形成一个可变电阻器。每个电阻器组由四个电阻器构成，其阻值分别为最小阻值的1倍、2倍、4倍和8倍。数字开关或类似装置产生二一十进制编码(BCD)信号，控制系数。然而，该分压器不允许将系数设为小于电阻值的最大数量级。因此，不能得到大于10∶1的最大电压分压比。鉴于上述原因，本专利技术旨在提供一种与电压测量仪器联用的分压器，它结构简单，能够在一个较大范围内变化电压分压比。本专利技术的上述目的以及其他目的是通过一个分压器达到的，它包括施加被测未知电压的阻抗变换器;阻值能在几个数值之间变换的电阻器组，电阻器连接到阻抗变换器的输出端;以及一个与可变电阻器相串联的固定电阻器。调整可变电阻器的阻值，使得固定电阻器两端的电压降等于预定值。被测电压由此时取得的分压比确定。本专利技术的其他目的及特征将通过以下的描述变得很清楚。图1是一种根据本专利技术与电压测量仪器联用的分压器框图;图2(a)是电阻器的电路图，装有独立的开关，阻值为γ，2γ，4γ，8γ…，2n-1γ，该电阻器组用作图1中的电阻器组2;图2(b)是另一个可供选择的电阻器组的电路图，装有独立的开关，阻值为10m。2n-1γ，该电阻器也能用作图1中的电阻器组2;图2(c)是图1电路结构的等效电路;图3是一种根据本专利技术的与电压测量仪器联用的分压器的电路图，电阻器组中的电阻器阻值为γ，2γ，4γ，…，2n-1γ，如图2(a)所示;图4是对图3所示分压器电路改进的一部分;图5是本专利技术的另一种分压器的电路图，电阻器组中的电阻器阻值为10m.2n-1γ，如图2(b)所示;图6是与电压测量仪器联用的分压器的先有技术电路图，上述的分压器的滑动触点在表示的位置上。首先参照图1说明本专利技术的分压器的原理。分压器包括一个阻抗变换器1，与阻抗变换器1的输出端相连的电阻器组2，以及电压测量电路3，例如电压表之类的电压测量仪器，输入电阻为R3(＝K×γ)，其中K为电路3的电压灵敏度，γ为电阻器组2的最小或单位阻值，被测未知电压Vi施加到阻抗变换器1的输入端。阻抗变换器1、电阻器组2以及电压测量电路3串联连接。电阻器组中的每个电阻器都有一个独立的开关，与相应的电阻器并联。电阻器组2可以采用图2(a)或(b)所示的形式。在图2(a)中，电阻值为γ，2γ，4γ，8γ，16γ，…，2n-1γ，且分别接有相应的开关S0，S1，S2，S3，S4，…Sn-1。在图2(b)中，电阻值为10°γ，10°2γ，10°4γ，10°8γ，10′γ，10′2γ，…，10n-18γ，且分别接有相应的开关S01，S02，S04，S08，S11，S12，…，S(n-1)8。分压器还包括一个系数设定电路5，它允许使用者置入两位或更多位数的系数N，该系数是用十进制表示的。电阻器组2构成的可变电阻器的总阻值等于电阻值γ乘以系数N。表示系数N的信号从电路5以二一十进制编码输送给开关控制电路4。这样，根据设定的系数N，控制电路4有选择地关断和接通电阻器组2的独立的开关，以便调整可变电阻器组的阻值Rx，使其等于N×γ-Rs。系数设定电路5可以手动操作，也可以自动运行，它将表示系数N(＝…+102N2+10′N1+10°N0，其中N0、N1、N2等等是自然数)的信号以二一十进制编码输送。控制电路4输送的信号码满足下式Rx＝γ×N(＝…+102N2+10′N1+10°N0)-Rs根据控制电路4的输出，与相应电阻器并联的开关独立接通和关断。图1电路的等效电路为图2(c)，其中电压测量电路3的输出电压V0等于电压灵敏度K，即V0＝K，这是以在设定系数N、使得输出电压V0等于电路的满度电压或电压灵敏度K之后，测量未知电压Vi为条件的。还是利用上面的关系式Rx＝N×γ-Rs，得到Vi＝VO(Rs+Rx)/Rs-K(N×γ)/Rs＝K(N×γ)/(K×γ)＝N＝…102N2+101N1+10°N0这就是说，利用系数设定电路5设定的系数N，使得电压测量电路3给出满度指示，同时该系数N本身也表示被测电压Vi。当N×γ-Rs＜0，设定系数N不能提供满度指示。在这种情况下，将发出警告，或者显示单元上的系数N保持在一个特定值上。下面多照图3，它表示根据本专利技术的一种分压器的实例。该分压器与一个电压表10联用，该电压表电压灵敏度K为100毫伏，输入电阻值(或固定电阻值)Rs为100欧姆。分压器包括一个具有高输入阻抗及低输出阻抗的阻抗变换器11。作为可变电阻器的电阻器组Ra0，Ra1，…，Ran-1连接到变换器11的输出端。电阻器Ra0具有最小电阻值γ(例如1欧姆)。电阻器Ra1，Ra2，…Ran-1的电阻值分别为γ，2γ，4γ，…，2n-1γ。舌簧接点开关Sa0，Sa1，…，San-1分别与电阻器Ra0，Ra1，…，Ran-1并联，用于补偿高频特性的电容器Ca0，Ca1，…，Can-1也分别与电阻器Ra0，Ra1，…，Ran-1并联。同样，电容器C10与电压表10并联。数字开关12用于设定四位数的系数N。这样，由使用者设定的任何电阻值均为单位电阻值γ乘以系数N。开关12有一个显示部分12a，以十进制形式显示设定的系数N。表示系数的信号以二一十进制编码送至转换器电路13，该电路将二一十进制编码信号转换成表示γ，2γ，4γ，8γ，…，2n-1γ形式的信号。转换器电路13的输出信号与先前设定的系数N相对应。补偿信号产生电路14产生一个对应于K＝100的信号。该信号与转换器13的输出信号形式相同。减法电路15产生的信号为转换器电路13的输出信号与补偿信号产生电路14的输出信号之差(N-K)，以部分地或单独地关断开关Sa0，Sa1，…，San-1。如果得到N＜K并被减法器确认，则减法器电路执行下列步骤之一(1)给出警告信号，防止发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个与电压测量仪器联用的分压器，其特征在于包括：一个输入端施加被测电压的阻抗变换器，所说的变换器具有高输入阻抗和低输出阻抗；一组串联连接到变换器输出端的电阻器组，总起来说，其作用相当于一个可变电阻器，每个电阻器都有一个开关与之并联， 所说的电阻器的阻值为γ，２γ，４γ，８γ，…，２↑［ｎ－１］γ或１０↑［０］（γ，２γ，４γ，８γ），１０↑［１］（γ，２γ，４γ，８γ），…，１０↑［ｎ－１］（γ，２γ，４γ，８γ），其中γ是最小电阻值或单位电阻值；一个用于设定系数Ｎ 的系数设定装置，该系数Ｎ定义为可变电阻器组的电阻值除以单位电阻值γ，系数Ｎ是两位或更多位数，所说的系数设定装置输出一个与以十进制表示的这样设定的系数相对应的信号；所说的电压测量仪器与所说的电阻器组串联连接，且输入电阻为ＲＳ，这里ＲＳ＝Ｋ ×γ，Ｋ是电压测量仪器的电压灵敏度；以及一个与系数设定电路的输出相连的开关控制电路，它产生一个信号，用于根据系数设定装置的输出信号有选择地关断和接通所说电阻器组的电阻器两端的开关，由此调整可变电阻器组的总电阻值ＲＸ，使之等于Ｎ×γ－ＲＳ 。

【技术特征摘要】
JP 1986-3-6 49251/861.一个与电压测量仪器联用的分压器，其特征在于包括一个输入端施加被测电压的阻抗变换器，所说的变换器具有高输入阻抗和低输出阻抗；一组串联连接到变换器输出端的电阻器组，总起来说，其作用相当于一个可变电阻器，每个电阻器都有一个开关与之并联，所说的电阻器的阻值为γ，2γ，4γ，8γ，…，2n-1γ或100(γ，2γ，4γ，8γ)，101(γ，2γ，4γ，8γ)，…，10n-1(γ，2γ，4γ，8γ)，其中γ是最小电阻值或单位电阻值；一个用于设定系数N的系数设定装置，该系数N定义为可变电阻器组的电阻值除以单位电阻值γ，系数N是两...

【专利技术属性】
技术研发人员：安永宗一郎，
申请(专利权)人：理研电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]