Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13534
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371938.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371938&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB371938A
[]
E; - rep 2 <,q Ag1
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 30 января 7937 г. № 3086131.
Полный левый угол: октябрь. 28, 1931.
Полное принятие к публикации: Mlay 2, 1932.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических делителях напряжения.
Мы, Фрэнсис Парри Банкун, проживающий по адресу: Парк Хаус, Аткинсон Роуд, Сейл, графство Честер,
подданный короля Великобритании, и компания ASSOCIATED ELNEICRJAL INDUTSTRIES LIMITED,
проживающая по адресу: Краун Хаус, Олдвич, город Вестминстер, британская компания, настоящим
заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к делителям
электрического потенциала и имеет особое, хотя и не исключительное, отношение к приборам этого типа,
предназначенным для использования с осциллографами с электронно-лучевой трубкой.
При использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации высоких напряжений, например, до
одного миллионного или более, используется деление потенциала, позволяющее отводить напряжение
подходящей величины, обычно, например, несколько сотен вольт, для подачи на тонкие пластины
осциллографа. Кроме того, при использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации
импульсных напряжений, которые могут возрастать от нуля до своего полного значения за доли миллионной
доли секунды, требуются специальные приспособления для запуска временной развертки, движения
электронно-лучевого луча, чтобы это движение начиналось до начала движения электронно-лучевого луча,
вызванного импульсным напряжением.
В одном из известных способов достижения этой цели источник импульсного напряжения или делитель
напряжения соединяется сравнительно коротким проводом с реле, которое инициирует указанное движение
развертки, в то время как измеряемое напряжение передается от делителя напряжения к осциллографу по
длинному кабелю, так что отклонение осциллографа из-за импульсного напряжения будет отложено до
начала движения развертки. Если не принять специальные меры предосторожности, наличие указанного
выше кабеля вызовет искажение импульсной волны, и быстрые колебания источника высокого напряжения не
будут корректно воспроизводиться на пластинах осциллографа, и главная цель настоящего изобретения
состоит в том, чтобы предложить улучшенные способы предотвращения таких искажений.
В частности, данное изобретение относится к потенциальным делителям, в которых деление напряжения
осуществляется полностью или частично с помощью конденсаторов. В таких системах степень искажения
пропорциональна отношению емкости кабеля к сумме емкостей высокого и низкого напряжения, и поэтому
для получения практически точного воспроизведения необходимо, чтобы общая емкость была большой по
сравнению с емкостью кабеля; то есть емкость высоковольтного конденсатора должна быть соответственно
большой в соответствии с требуемым делением напряжения. Высоковольтные конденсаторы большой
емкости громоздки и дороги, а также могут потреблять большие зарядные токи, и целью настоящего
изобретения является создание устройств, позволяющих получить удовлетворительную степень защиты от
искажений при сравнительно малых размерах конденсаторов.
В одном из вариантов изобретения высоковольтная часть (7 и 5 вольт) состоит из конденсаторной части с
низкой пропускной способностью, разделенной на две части, одна из которых расположена на передающем
конце, т.е. на высоковольтном конце, а другая — на приемном или низковольтном конце кабеля.
Для предотвращения отражения волны напряжения на каждом конце кабеля также предусмотрены резисторы,
значение которых приблизительно равно импульсному сопротивлению кабеля. Для подавления колебаний и
уменьшения тока зарядки в высоковольтный провод, идущий к большому высоковольтному конденсатору,
также можно вставить небольшое сопротивление 85 Ом, как это хорошо известно. 90 Для получения системы,
пропускающей малые токи как на высоких, так и на низких частотах, уже было предложено использовать
высоковольтную часть, состоящую из конденсатора, включенного последовательно с относительно большим
сопротивлением, при этом деление напряжения на высоких частотах осуществляется с помощью
сопротивлений, а на низких частотах — с помощью конденсаторов. В известной системе такого типа
высоковольтная цепь (100 В) замыкается через кабель вторым резистором и конденсатором, соединенными
последовательно, то есть низковольтная часть импеданса подключается к приемному концу кабеля (105 В). В
настоящем изобретении это, стр. J "-' Z17 0J ' a L L.
Конструкция улучшается за счет размещения параллельного импеданса на обоих концах кабеля, что
позволяет исключить отражение волны напряжения на высоких частотах на обоих концах. Таким образом,
равную степень свободы от искажений можно получить и при гораздо меньших емкостях. Для компенсации
паразитных нагрузок на входном конце кабеля So можно также подключить дополнительный конденсатор
параллельно низковольтному резистору.
Для более ясного понимания сути изобретения далее обратимся к прилагаемым чертежам, которые
представляют собой электрические схемы, показывающие два варианта реализации изобретения.
Обращаясь теперь к рис. 1, высоковольтные клеммы обозначены цифрами 1 и 2, низковольтные клеммы —
цифрами 3 и 4, а кабель для задержки приема низковольтной волны — цифрой 5. Кабель имеет внутренний
сердечник 6, соединенный с промежуточной точкой делителя напряжения и с низковольтной клеммой 3, и
внешний сердечник или металлическую оболочку 7, соединенную с низковольтной клеммой 4 и с
высоковольтной клеммой 2. Клеммы 2 и 4, а также оболочка кабеля 7 показаны соединенными с землей в
точке 8. Потенциальные разделительные конденсаторы обозначены цифрами 9 и 10. Между общим выводом
12 конденсаторов 9 и 10 и жилой 6 кабеля установлено сопротивление 11, равное импульсному
сопротивлению кабеля 5, а последовательно с конденсатором 14 к низковольтным выводам подключено
сопротивление 13, также равное импульсному сопротивлению кабеля. Конденсаторы 10 и 14 вместе образуют
низковольтную емкость прибора, а конденсатор 9 образует высоковольтную емкость.
Емкость конденсаторов 9, 10 и 14 равна C1, C2 и C2 соответственно, а емкость кабеля равна K.
Сопротивления 11 и 13 равны импульсному сопротивлению W кабеля.
Если теперь к клеммам 1 и 2 устройства внезапно приложить постоянное высокое напряжение, равное E, то в
кабель 5 поступит волна напряжения G1E 2(gl + C,), которая будет принята без заметного отражения,
поскольку сопротивление 13 равно импульсному сопротивлению кабеля. Через бесконечное время
напряжение на клеммах 3, 4 будет равно Ci.E. 02+C2+C +K.
Если мощности CO и C регулируются в соответствии с уравнением 60, то начало первой волны напряжения
будет таким же, как и напряжение через бесконечное время, то есть начальное значение выходного
напряжения 65 будет таким же, как и конечное значение. При промежуточных значениях выходное
напряжение будет несколько превышать конечное значение, то есть будет небольшая положительная
погрешность. При желании 70 емкости C2, C2 могут быть пропорциональны таким образом, чтобы эта
положительная ошибка в промежуточные моменты времени уменьшалась за счет небольшой отрицательной
начальной ошибки.
Для измерения изменений напряженности электрического поля на поверхности Земли, вызванных погодными
явлениями, может быть использована установка, по существу эквивалентная схеме 75, показанной на рис. 1.
С этой целью верхняя пластина конденсатора 9 на рис. 1 будет опущена, а нижняя пластина будет выполнена
в виде протяженной системы горизонтальных проводов или большой горизонтальной пластины,
установленной на открытом воздухе. Связанный заряд в этой системе, то есть ее потенциал относительно
земли, будет изменяться в соответствии с изменениями электрического поля.
Обращаясь теперь к рис. 9, на котором части, имеющие аналогичную природу или функцию, что и части 90 на
рис. 1, обозначены одинаковыми порядковыми номерами, следует отметить, что часть делителя напряжения,
отвечающая за напряжение света, состоит из резистора 15, включенного последовательно с конденсатором 9,
показанным на рис. 1. Входной конец кабеля 95 зашунтирован резистором 16, включенным последовательно с
конденсатором 10. Значение сопротивления 15 выбирается с учетом импульсного сопротивления кабеля
таким образом, чтобы начальное выходное напряжение, возникающее при постоянном входном напряжении
100 В, имело желаемое значение, в то время как емкость конденсатора 9 выбирается с учетом суммы
емкостей конденсаторов 10 и 14 вместе с j05, так что конечное выходное напряжение имеет то же или почти
то же значение. Емкость конденсаторов 10( и 14) подобрана таким образом, чтобы искажение напряжения в
промежуточные моменты времени было минимальным. Значение сопротивления R1,3 равно импульсному
импедансу кабеля, а значение сопротивления R2, равное WRI R, _W Bri5, где R1 — значение сопротивления,
а W — импульсный импеданс кабеля.
На обеих схемах показан один вывод, подключенный к земле. В тех случаях, когда желательно, чтобы
средняя точка прибора была заземлена, что часто бывает. Дата: 30 января 1931 г.
Для удобства работы при высоком напряжении цепи могут быть модифицированы таким образом, чтобы быть
симметричными, а сопротивления и более плотные элементы при необходимости разделены обычным,
хорошо известным способом. А. С. КАШЕМАЙЛЬ, дипломированный патентный поверенный, 2,
Норфолк-стрит, Стрэнд, Лондон, У. К. Представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в делителях электрического напряжения.
Мы, Фрэнсис Парри Банч, проживающий по адресу: Парк Хаус, Аткинсон Роуд, Сейл, графство Честер,
подданный короля Великобритании, и компания Associated Electric Industries Limited, проживающая по адресу:
Краун Хаус, Олдвич, город Вестминстер, британская компания, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим делителям напряжения и особенно касается приборов такого
типа, предназначенных для использования с электронно-лучевыми осциллографами.
При использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации высоких напряжений, например, до
одного миллиона вольт и более, необходим делитель напряжения, чтобы можно было отводить напряжение
подходящей величины, обычно несколько сотен вольт, и подавать его на отклоняющие пластины
осциллографа. Кроме того, при использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации
импульсных напряжений, которые могут возрастать от нуля до своего полного значения за доли миллионной
доли секунды, требуются специальные приспособления для запуска движения электронно-лучевой трубки во
времени, чтобы это движение началось до того, как начнётся движение электронно-лучевой трубки под
действием импульсного напряжения.
В одном из известных способов достижения этой цели указанное сканирующее движение инициируется реле,
расположенным рядом с осциллографом и срабатывающим либо от естественного электромагнитного
излучения источника измеряемого напряжения, либо от очень малого количества энергии, получаемой от
источника любым удобным и подходящим способом и передаваемой к реле по проводу кратчайшей
возможной длины. Одновременно с этим известная доля измеряемого напряжения, полученная с помощью
делителя напряжения, передается на осциллограф по длинному кабелю, так что отклонение осциллографа,
вызванное измеряемым напряжением, будет отложено до начала развертки во времени. Если не принять
специальные меры предосторожности, наличие упомянутого выше кабеля 60 приведет к искажению
измеряемого напряжения, и последующие быстрые колебания не будут корректно воспроизводиться на
пластинах осциллографа, а главной целью настоящего изобретения 65 является создание улучшенных
средств для предотвращения таких искажений.
В частности, данное изобретение относится к делителям напряжения, в которых деление напряжения
осуществляется полностью или частично с помощью конденсаторов. В таких системах степень искажения
пропорциональна отношению емкости кабеля к сумме емкостей высокого и низкого напряжения, и поэтому
для получения практически точного воспроизведения необходимо, чтобы общая емкость конденсатора была
большой по сравнению с емкостью кабеля; то есть емкость высоковольтного конденсатора должна быть
соответственно большой в соответствии с требуемым делением напряжения. Конденсаторы напряжения Iigli
емкостью ] арре громоздки и дороги, а также могут потреблять большие зарядные токи, 8 5 и целью
настоящего изобретения является создание устройств, позволяющих получить удовлетворительную степень
защиты от искажений при сравнительно небольших размерах конденсаторов. 9 С этой целью изобретение
заключается в размещении параллельных импедансов на обоих концах кабеля задержки.
В одном из вариантов изобретения высоковольтная часть потенциального конденсатора состоит только из
конденсатора, а низковольтная часть разделена на две части: одна расположена на передающем конце, т.е.
на высоковольтном конце, а другая — на принимающем или низковольтном конце кабеля. Для
предотвращения отражения волны напряжения на каждом конце кабеля предусмотрены резисторы, значение
которых приблизительно равно импульсному сопротивлению кабеля. Небольшое сопротивление i05 также
может быть вставлено в высоковольтный вывод к большому высоковольтному конденсатору, как это хорошо
известно, для подавления колебаний и уменьшения зарядного тока. i1 Для получения системы, которая
потребляет малые токи как на высоких, так и на низких частотах, уже было предложено использовать
высоковольтную часть, состоящую из конденсатора, соединенного последовательно со сравнительно
большим сопротивлением, при этом деление напряжения S осуществляется по высоким частотам с помощью
сопротивлений, а по низким частотам — с помощью конденсаторов.
В известной системе такого типа высоковольтная цепь замыкается в кабеле вторым резистором и
конденсатором, соединенными последовательно, то есть низковольтная часть импеданса подключается к
приемному концу кабеля. Согласно настоящему изобретению, данная конструкция улучшена за счет
размещения параллельного импеданса на обоих концах кабеля с целью обеспечения защиты обоих концов от
отражения волны напряжения на высоких частотах. Таким образом, одинаковую степень свободы от
искажений можно получить при гораздо меньших емкостях. Для компенсации паразитных токов на входном
конце кабеля к низковольтному резистору может быть подключен дополнительный конденсатор.
Для более ясного понимания изобретения мы обратимся к чертежам, прилагаемым к предварительному
описанию, которые представляют собой электрические схемы, показывающие два варианта реализации
изобретения. Обращаясь теперь к рис. 1, высоковольтные клеммы, по которым передается измеряемое
напряжение, обозначены цифрами 1 и 2, низковольтные клеммы — цифрами 3 и 4, а кабель для задержки
приема низковольтного сигнала — цифрой 5. Кабель имеет внутренний сердечник 6, соединенный с
промежуточной точкой делителя напряжения и с низковольтной клеммой 3, и внешний сердечник или
металлическую оболочку 7, соединенную с низковольтной клеммой 4 и с высоковольтной клеммой 2. Клеммы
2 и 4 и оболочка кабеля 7 показаны подключенными к заземлению в точке 8. Конденсаторы, делящие
потенциал, обозначены цифрами 9 и 10. Между общим выводом 12 конденсаторов 9 и 10 и жилой 6 кабеля
установлено сопротивление 11, равное импульсному сопротивлению кабеля 5.
Это сопротивление 11-55 выполняет исключительно функцию подавления отражения и не участвует в
первоначальном делении напряжения. К клеммам низкого напряжения последовательно с конденсатором 14
подключен резистор 13, также равный импульсному сопротивлению кабеля.
Конденсаторы 10 и 14 вместе образуют низковольтную емкость прибора, а конденсатор 9 образует
высоковольтную емкость. Емкость 6 конденсаторов 9, 10 и 14 равна 0, C2 и Cz соответственно, а емкость
кабеля равна X. Сопротивления 11 и 13 равны импульсному сопротивлению W кабеля.
Если теперь к клеммам 1, 2 устройства внезапно приложить постоянное высокое напряжение, равное E,
возникнет волна напряжения - -al__. E2(C1+ C2) входит в кабель 5 и принимается без заметного отражения,
поскольку сопротивление Va 13 равно импульсному сопротивлению кабеля. Через бесконечное время
напряжение на клеммах 3 и 4 будет равно CO1l. +0 К. 'F Если емкости 02, C0 регулируются в соответствии с
уравнением 0l + C0. = 3 + K. Начальное значение первой волны напряжения будет таким же, как и напряжение
через бесконечное время, то есть начальное значение выходного напряжения SE будет таким же, как и
конечное значение. В промежуточные моменты времени выходное напряжение будет несколько превышать
конечное значение, то есть возникнет небольшая положительная погрешность. При желании значения S,
пропускная способность C2, 0, может быть пропорциональна таким образом, чтобы эта положительная
ошибка в промежуточные моменты времени уменьшалась за счет небольшой отрицательной начальной
ошибки.
Обращаясь теперь к рис. 2, на котором части 9, имеющие аналогичную природу или функцию, что и на рис. 1,
обозначены аналогичными ссылочными цифрами, высоковольтная часть делителя напряжения состоит из
резистора 15, включенного последовательно с конденсатором 9Hi, показанным на рис. 1. Входной конец
кабеля зашунтирован резистором 16, включенным последовательно с конденсатором 10. Значение
сопротивления 15 выбирается таким образом, чтобы с учетом импульсного сопротивления кабеля 1W
начальное выходное напряжение, возникающее при внезапном приложении постоянного входного
напряжения, имело желаемое значение, а емкость конденсатора 9 выбирается таким образом, чтобы сумма
емкостей конденсаторов 10 и 14 вместе с емкостью кабеля имела такое же или почти такое же значение.
Емкость конденсаторов 10 и 14 подобрана таким образом, чтобы искажение напряжения в промежуточные
моменты времени было минимальным. Значение R сопротивления 13 равно импульсному сопротивлению
кабеля, а значение R сопротивления 19 равно t20 WR, - R1R,-W j - - - - -0-01f 371,938 371,93S, где I:, —
значение сопротивления 15, а W — импульсное сопротивление кабеля.
В данном случае резистор 16 выполняет двойную функцию, поскольку участвует в исходном делении
напряжения и подавляет отражения. Но для подавления отражений оно должно иметь определенное
значение, и поэтому высоковольтному сопротивлению 15 необходимо придать значение -110 в соответствии с
желаемым исходным делением напряжения.
На обеих схемах один вывод соединен с землей. В тех случаях, когда желательно, чтобы средняя точка
прибора была заземлена, что часто удобно при работе с высоким напряжением, цепи могут быть
модифицированы таким образом, чтобы быть симметричными, при этом сопротивления и конденсаторы, где
это необходимо, делятся обычным, хорошо известным способом.
Подробно описав и определив характер нашего вышеупомянутого и то, каким образом оно должно быть
выполнено, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371939.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371939&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB371939A
[]
fi1) P11. a _ L11 'Vd,. /
"1 -= _=1 -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
1
Дата подачи заявки на M1 e': январь. 30, 7931, Нет, 3087/31.
Полный левый угол: октябрь. 28, 1931.
Завершено: 2 мая 1932 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических делителях напряжения.
Мы, Фрэнсис Парти Бунич из Парк-Хауса, Аткинсон-роуд, Сейл, графство Честер, подданный короля
Великобритании, и компания ASSOCIATED ELLCTRIICAL INDUSTRIES LAII'TrD из Краун-Хауса, Олдвич, город
Вестминстер, британская компания, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий
характер: данное изобретение относится к делителям электрического потенциала и имеет особое, хотя и не
исключительное, отношение к приборам этого типа, предназначенным для использования с
электронно-лучевыми осциллографами.
При использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации высоких напряжений, например, до
одного миллиона вольт и более, необходим делитель напряжения, чтобы можно было отводить напряжение
подходящей величины, обычно, например, несколько сотен вольт, и подавать его на отклоняющие пластины
осциллографа. Кроме того, при использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации
импульсных напряжений, которые могут возрастать от нуля до своего полного значения за доли миллионной
доли секунды, требуются специальные меры для запуска «временного» движения электронно-лучевого
датчика, чтобы это движение начиналось до того, как начнется движение электронно-лучевого датчика под
действием импульсного напряжения. В одном из хорошо известных способов достижения этой цели источник
импульсного напряжения или делитель напряжения соединяется относительно коротким проводом с реле,
которое инициирует указанное движение развертки, в то время как измеряемое напряжение io передается от
делителя напряжения к осциллографу по длинному кабелю, так что отклонение осциллографа из-за
импульсного напряжения будет отложено до начала движения развертки во времени.
Если не принять специальные меры предосторожности, наличие указанного выше кабеля вызовет искажение
импульсной волны и быстрые колебания источника высокого напряжения, которые не будут корректно
воспроизводиться на осциллографических пластинах, и главная цель настоящего изобретения состоит в том,
чтобы предложить улучшенные способы предотвращения таких искажений.
В частности, данное изобретение относится к делителям напряжения, в которых деление напряжения
осуществляется полностью или частично с помощью резисторов. В таких системах искажение выходного
напряжения возникает из-за паразитных емкостей, которые обычно существуют между различными
металлическими частями аппарата, особенно таких паразитных емкостей, которые фактически находятся в
непосредственной близости от высоковольтного сопротивления. Эти искажающие эффекты могут быть
компенсированы использованием дополнительных конденсаторов, но поскольку величины и распределение
паразитных емкостей не могут быть точно оценены, точная компенсация затруднительна или невозможна. В
усовершенствованном делителе напряжения согласно настоящему изобретению искажающее воздействие
паразитных емкостей 70 может быть сведено к минимуму, в результате чего точная компенсация становится
менее важной.
Кроме того, изобретение допускает большую свободу в выборе омического значения высоковольтного
сопротивления, что само по себе может быть преимуществом.
В соответствии с изобретением, уменьшение искажающих эффектов достигается за счет уменьшения
омического значения высоковольтного сопротивления, благодаря чему ток, протекающий через само
сопротивление, становится больше по сравнению с зарядными токами вышеупомянутых параллельных
паразитных емкостей; то есть комбинация сопротивления с параллельными паразитными емкостями
становится более близкой к эквиваленту чистого сопротивления.
Снижение омического значения высоковольтного сопротивления достигается путем пропускания
высоковольтной цепи через сопротивление с длительностью импульса 90 секунд или через низковольтное
сопротивление.
расположен на высоковольтном, или входном, конце аппарата, а не на выходном конце, как в уже известных
схемах.
и путем включения третьего сопротивления в провод от точки соединения высоковольтного и низковольтного
сопротивлений до кабеля. Величина этого третьего сопротивления зависит от импульсного сопротивления
кабеля и значений верхнего и нижнего резисторов делителя напряжения и выбирается таким образом, чтобы
избежать отражения импульсной волны на передающем конце.
кабель. Низковольтное сопротивление может быть компенсировано конденсатором с подходящей емкостью
105 Ом для устранения остаточных эффектов паразитной емкости.
В модифицированной схеме конденсаторы включены в цепь вместе с резисторами, работающими как на
низком, так и на низком напряжении, в этом случае деление напряжения сначала осуществляется только
резисторами, а затем, когда конденсаторы зарядятся, только самими конденсаторами. Сопротивление
высокому напряжению может иметь различные значения, и, следовательно, время зарядки TO может
изменяться от нуля и выше. Если сопротивление высоковольтной цепи имеет лишь небольшое значение, то
колебания высоковольтной цепи могут быть подавлены с гораздо меньшими искажениями, вызванными
паразитными емкостями, чем в случае, когда сопротивление велико.
В качестве альтернативы, выбрав умеренное значение высоковольтного сопротивления, можно достичь
баланса между подавлением паразитных искажений и преимуществом использования низкого тока, которое
достигается за счет использования высокого сопротивления.
К приемному концу кабеля также можно подключить резистор и конденсатор, причем сопротивление будет
равно импульсному сопротивлению кабеля. Путем соответствующего распределения общей емкости между
передающим и приемным концами кабеля можно получить характеристику отклика с заданной степенью
свободы от искажений, используя конденсаторы значительно меньшего размера, чем в случае, если импеданс
подключен к кабелю только на передающем или только на приемном конце.
В качестве альтернативы, при использовании конденсаторов заданной мощности можно добиться меньших
искажений. В любом из вариантов исполнения согласно настоящему изобретению дополнительный
конденсатор может быть подключен параллельно низковольтному резистору на входном конце кабеля для
компенсации паразитных емкостей.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понятна, далее обратимся к прилагаемым чертежам,
представляющим собой электрические схемы, демонстрирующие три варианта реализации изобретения.
На всех рисунках клеммы высокого напряжения обозначены цифрами 1 и 2, клеммы низкого напряжения —
цифрами 3 и 4, а кабель для задержки приема низковольтного сигнала — цифрой 5. Кабель имеет внутренний
сердечник 6, соединенный с промежуточной точкой делителя напряжения и с низковольтной клеммой 3, и
внешний сердечник или металлическую оболочку 7, соединенную с низковольтной клеммой 4 и с
высоковольтной клеммой 2. Клеммы 2 и 4 и оболочка кабеля 7 обозначены как I и подключены к заземлению в
точке 8.
Обратимся теперь к рис. 1, где высоковольтное сопротивление обозначено цифрой 9, а низковольтное —
цифрой 10. Цифра 11 представляет собой сопротивление, подключенное между общим выводом
высоковольтного и низковольтного сопротивлений 9, 10 и внутренним проводником 6 кабеля, чтобы избежать
отражения на передающем конце кабеля. Если импеданс кабеля равен W, а значения 70 сопротивлений 9' и
10 равны R, ri соответственно, то значение i? Сопротивление rA задается уравнением RlR2 1t3- '- R. Теперь,
если отношение выходного напряжения к входному напряжению, равное R,/(R1,+PR), называется mn, то если
значение R, принять равным нулю, то если сопротивлению R- придать подходящее значение 80, то
сопротивление R. может принимать любое желаемое значение вплоть до значения, заданного приведенным
выше уравнением. После установки значения сопротивления 9, значение сопротивления выбирается таким
образом, чтобы получить желаемое соотношение уменьшения 85.
Всегда выгодно устанавливать R как можно более высоким, чтобы система потребляла минимальный ток. В
общем случае, однако, достаточно того, чтобы Ptl был большим по сравнению с импульсным сопротивлением
линии передачи, эквивалентным примерно 300 Ом, к которой может быть подключено устройство.
Для этой цели, если сопротивление R будет равно 95 10 000 Ом, этого будет достаточно, тогда как если
сопротивление 11 будет опущено, значение сопротивления 9 может потребоваться от 50 000 до 200 000 Ом
или даже больше. Конденсатор 12 может быть подключен параллельно резистору j10 10 для компенсации
паразитных емкостей.
На рис. 2, помимо резисторов 9 и 10, включены конденсаторы 13), 14.
Деление напряжения сначала осуществляется только резисторами 9 и 10, а затем, когда конденсаторы
зарядятся, — конденсаторами 1 и 14. Дополнительный конденсатор, например, конденсатор 12 на рис. 1,
может быть подключен параллельно резистору 10.
На фиг. 3 показана схема, аналогичная фиг. 2, но шунтирующие импедансы 10 и 14 разделены, и часть из них,
представленная сопротивлением 1,5 и конденсатором 16, подключена к приемному 5 или выходному концу
кабеля 5. На этом рисунке конденсатор, подобный 12 на рис. 1, также может быть подключен параллельно
сопротивлению 10 для коррекции паразитных искажений 12 в случаях, когда сопротивление 9 имеет значение
более нескольких сотен Ом.
На всех схемах показан один вывод, подключенный к земле. Где желательно, чтобы средняя точка
инструмента 371,939 371,939 была заземлена, что часто бывает. Датировано 30 января 19-1.
В условиях работы при высоком напряжении цепь может быть модифицирована таким образом, чтобы она
была симметричной, а сопротивления и конденсаторы были разделены там, где это необходимо, обычным,
хорошо известным способом. А. С. КАШЕМАЙЛЬ, дипломированный патентный агент, 2, Норфолк-стрит,
Стрэнд, Лондон, У. К. Представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических делителях потенциала.
Мы, ФРИАНСИС ПЕЙНТИ БУНИЧИ, проживающий по адресу: Парк Хаус, Аткинсон Роуд, Сейл, графство
Честер, подданный короля Великобритании, и АССОЦИИРОВАННАЯ КОМПАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ, проживающая по адресу: Краун Хаус, Олдвич, город Вестминстер, британская
компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к делителям электрического потенциала Arf и особенно касается приборов
такого типа, предназначенных для использования с электронно-лучевыми осциллографами.
При использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации высоких напряжений, например, до
одного миллиона вольт или более, необходим делитель напряжения, чтобы можно было отводить напряжение
подходящей величины, обычно несколько сотен вольт, например, для подачи на отклоняющие пластины
осциллографа. Кроме того, при использовании электронно-лучевого осциллографа для регистрации
импульсных напряжений, которые могут возрастать от нуля до своего полного значения за доли миллионной
доли секунды, требуются специальные меры для запуска движения электронно-лучевого датчика во времени,
чтобы это движение началось до того, как начнется движение электронно-лучевого датчика, вызванное
импульсным напряжением. В одном из хорошо известных способов достижения этой цели указанное
сканирующее движение инициируется реле, расположенным рядом с осциллографом и срабатывающим либо
от естественного электромагнитного излучения источника измеряемого напряжения, либо от очень малого
количества энергии, получаемой от источника любым удобным и подходящим способом и передаваемой к
реле по проводу минимальной возможной длины.
Одновременно с этим известная доля измеряемого напряжения, полученная с помощью делителя
напряжения, передается на осциллограф по длинному кабелю, так что отклонение осциллографа, вызванное
измеряемым напряжением, будет отложено до начала измерения развертки во времени. Если не принять
специальные меры предосторожности, наличие вышеупомянутого кабеля вызовет искажение измеряемого
напряжения, а быстрые колебания последнего не будут корректно воспроизводиться на осциллографических
пластинах, и главной целью настоящего изобретения является разработка улучшенных способов
предотвращения таких искажений.
В частности, данное изобретение относится к делителям напряжения, в которых деление напряжения
осуществляется с помощью резисторов или резисторов и полуконденсаторов. В таких системах искажение
выходного напряжения возникает из-за паразитных емкостей, которые обычно существуют между различными
металлическими частями аппарата, особенно таких паразитных емкостей, которые фактически параллельны
высоковольтному сопротивлению. Эти искажающие эффекты могут быть компенсированы использованием
дополнительных конденсаторов, но поскольку величины связей и распределение 80.
Точно оценить паразитные мощности невозможно, точная компенсация затруднительна или невозможна. В
усовершенствованном делителе напряжения согласно настоящему изобретению можно минимизировать
искажающее воздействие паразитных емкостей 85, в результате чего точная компенсация становится менее
важной.
Кроме того, изобретение предоставляет большую свободу в выборе омического значения высоковольтного
сопротивления, что само по себе может быть преимуществом.
Изобретение предполагает уменьшение искажающих эффектов за счет уменьшения омического значения
высоковольтного сопротивления, в результате чего ток, протекающий через само сопротивление, становится
больше по сравнению с зарядными токами вышеупомянутых параллельных паразитных емкостей; то есть
комбинация сопротивления с параллельными паразитными емкостями становится почти эквивалентной
чистому сопротивлению.
Согласно настоящему изобретению, уменьшение омического значения высоковольтного сопротивления
достигается путем замыкания высоковольтной цепи, включающей указанное высоковольтное сопротивление,
через второе, или низковольтное, сопротивление, расположенное на высоковольтном, или входном, конце
кабеля, и путем включения третьего сопротивления либо на входном конце в проводе от точки соединения
высоковольтного и низковольтного сопротивлений с кабелем, либо, в качестве альтернативы, в случае, когда
импеданс подключен параллельно между выходными клеммами, на выходном конце кабеля, в проводе между
кабелем и этим шунтирующим импедансом.
Величина этого третьего сопротивления зависит от импульсного сопротивления кабеля и значений
высоковольтного и низковольтного сопротивлений делителя напряжения, а также от значений Js, выбранных
таким образом, чтобы избежать отражения импульсной волны на том конце кабеля, где оно расположено.
Часть низковольтного импеданса, входящая в высоковольтную цепь, может быть шунтирована конденсатором
соответствующей емкости для компенсации остаточного влияния паразитной емкости.
Следует отметить, что измеряемое напряжение может иметь любую форму волны. Обычно это
сопровождается импульсным повышением напряжения, за которым могут следовать или не следовать
высокочастотные колебания.
В модифицированной схеме конденсаторы включены в цепь вместе с высоковольтными и низковольтными
резисторами, в этом случае деление напряжения сначала осуществляется только резисторами, а затем, когда
конденсаторы зарядятся, — только самими конденсаторами. Высоковольтное сопротивление плитки может
иметь различные значения, и, следовательно, время зарядки может варьироваться от нуля и выше. Если
сопротивление высоковольтной цепи имеет лишь небольшое значение, то колебания высоковольтной цепи
могут быть подавлены с гораздо меньшими искажениями, вызванными паразитными емкостями, чем в случае,
когда сопротивление велико.
В качестве альтернативы, выбрав умеренное значение сопротивления высокого напряжения, можно достичь
баланса между подавлением паразитных искажений и преимуществом использования низкотокового режима,
которое достигается за счет использования высокого сопротивления.
К приемному концу кабеля также можно подключить резистор и конденсатор, причем сопротивление должно
быть равно импульсному сопротивлению кабеля. Путем соответствующего распределения общей емкости
между передающим и приемным концами кабеля можно получить характеристику отклика с заданной
степенью свободы искажений на входе при значительно меньших конденсаторах, чем в случае, если
импеданс подключен к кабелю только на передающем или только на приемном конце.
В качестве альтернативы, при использовании конденсаторов заданной мощности можно добиться меньших
искажений.
В любом из вариантов исполнения согласно настоящему изобретению дополнительный конденсатор может
быть подключен параллельно низковольтному импедансу на входном конце кабеля для компенсации
паразитных емкостей.
Для того чтобы изобретение было понятным, теперь обратимся к чертежам, прилагаемым к
предварительному описанию, которые представляют собой электрические схемы, показывающие три
варианта реализации изобретения.
На всех рисунках клеммы высокого напряжения 75 обозначены цифрами 1 и 2, клеммы низкого напряжения —
цифрами 3 и 4, а кабель для задержки приема волны низкого напряжения — цифрой 5. Кабель имеет
внутренний сердечник 6, соединенный с промежуточной точкой делителя напряжения и с низковольтной
клеммой 3, и внешний сердечник или металлическую оболочку 7, соединенную с низковольтной клеммой 4 и
высоковольтной клеммой 2. Клеммы 2 и 4 (85) и оболочка кабеля 7 показаны подключенными к земле в точке
S.
Обратимся теперь к рис. 1, где сопротивление напряжения на сцепном устройстве обозначено цифрой 9, а
сопротивление низкого напряжения — цифрой 10. Цифра 11 представляет собой резистор с углом 90°,
подключенный между общим выводом резисторов высокого и низкого напряжения 9, 10 и внутренним
сердечником 6 кабеля, чтобы избежать отражения на передающем конце кабеля. Если импульсное
сопротивление кабеля равно W, а значения сопротивлений 9 и 10 равны R1 и 10 соответственно, то значение
сопротивления R1 определяется уравнением R1 = W − R12 − 000. Теперь, если отношение выходного
Соседние файлы в папке патенты