1.3.1.6 Датчики напруги

Призначення датчиків напруги – перетворення напруги елементів первинних систем, у такий вихідний сигнал, інформативні параметри якого функціонально пов'язані з інформативними параметрами вхідного сигналу й можуть вимірятися із заданою точністю. При цьому датчики напруги повинні реалізувати ряд операцій, що дозволяють у підсумку використовувати вихідні сигнали перетворювачів наступними органами вторинних систем:

• нормування рівня сигналу;

• оперативне (динамічне) перетворення сигналу;

• зміна (зниження) потенціалу сигналу стосовно землі;

• узгодження вихідного опору датчика напруги й вхідного опору наступних органів вторинних систем;

• перетворення характеру зміни сигналу в часі (наприклад, аналоговий в дискретний);

• перетворення фізичного роду сигналу (наприклад, електричного в оптичний і навпаки);

• передача енергії, що забезпечує заданий рівень потужності вихідного сигналу.

Слід зазначити, що в конкретному датчику напруги звичайно реалізуються не всі операції, а тільки їхня частина. У той же час перша й третя операції є обов'язковими, тому що без їхньої реалізації неможливе використання сигналу у вторинних системах.

Залежно від того, у якому режимі сигналу вони використовуються, датчики напруги відносяться до статичних або динамічних. При цьому під статичним режимом розуміється режим, при якому значення вихідного сигналу можна вважати незмінним протягом часу. Під динамічним мається на увазі режим, при якому вихідний сигнал протягом часу роботи вторинної системи помітно змінюється, причому з погляду роботи вторинних пристроїв динамічна погрішність має істотне значення. З наведеного визначення слідує, що датчик напруги можна розглядати в динамічному або статичному режимі залежно від швидкодії вторинних пристроїв, з якими працюють датчики напруги. Перетворення періодичних (синусоїдальних і несинусоїдальних) напруг, при яких вторинні системи реагують на середні й діючі перетворення сигналів є динамічними, якщо діючі вторинні системи реагують на миттєві значення напруги.

Звичайно до складу датчиків напруги входять індуктивності і ємності, тому їх слід розглядати як динамічні системи. Крім того, додатковою ознакою віднесення перетворювачів до статичних або динамічних є характер зміни вхідного сигналу.