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Diviseur haute tension

Qu'est-ce qu'un diviseur haute tension

Un diviseur haute tension est un circuit simple qui transforme une tension significative en une tension plus petite. C’est facile à réaliser. Nous n’avons besoin que de deux résistances série et d’une tension d’entrée pour créer une tension de sortie qui ne représente qu’une infime fraction de la tension d’entrée.

Avantages du diviseur haute tension

Simplicité:L'un des plus grands avantages des diviseurs haute tension est leur simplicité. Le circuit se compose de seulement deux résistances et d’une tension d’entrée, ce qui en fait une solution simple et directe pour de nombreuses applications.

Faible coût:Les diviseurs haute tension constituent également des solutions rentables pour réduire la tension. Ils ne nécessitent aucun composant spécialisé ni matériel coûteux, ce qui en fait une option abordable pour de nombreuses applications.

Versatilité:Les diviseurs de tension peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications, notamment les systèmes de traitement du signal, d'instrumentation et de contrôle. Leur polyvalence en fait une solution idéale pour de nombreuses applications et industries différentes.

Précision:Des diviseurs haute tension peuvent également être conçus pour fournir une réduction de tension de haute précision. Ceci peut être réalisé en utilisant des résistances de précision avec des niveaux de tolérance élevés et en garantissant que le circuit est correctement conçu et construit.

Facile à modifier :Un autre avantage des diviseurs haute tension est qu’ils peuvent être facilement modifiés pour fournir différents niveaux de réduction de tension. En modifiant les valeurs des résistances, le circuit diviseur de tension peut être ajusté pour fournir différents niveaux de réduction de tension.

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Applications et utilisations du diviseur haute tension

Mesures du capteur

À l'aide d'un diviseur haute tension, les microcontrôleurs peuvent mesurer les résistances des capteurs. La résistance inconnue du capteur est placée en série avec une résistance connue, formant un diviseur haute tension. Le microcontrôleur peut alors appliquer une tension connue aux bornes du diviseur et l'ADC du microcontrôleur est connecté au nœud central entre le capteur et la résistance. Cette méthode est souvent utilisée pour mesurer la température à l'aide de résistances sensibles à la température telles que des thermistances et des détecteurs de température à résistance (RTD).
Les potentiomètres à trois entrées peuvent également être utilisés comme diviseurs haute tension. Ils sont utiles pour les radios et autres appareils dotés de boutons analogiques. Lorsque l'arbre du potentiomètre tourne, l'essuie-glace du robinet central se déplace le long de la résistance et produit une augmentation ou une diminution de la résistance, correspondant à l'angle de l'arbre. Si une tension stable est attachée à une extrémité du potentiomètre, l'autre à la masse et l'essuie-glace à un CAN, l'angle du bouton peut être calculé.

Mesure haute tension

Un diviseur haute tension peut être utilisé pour réduire une tension particulièrement élevée à une fraction, puis être mesuré par un voltmètre. La haute tension est utilisée pour alimenter le VIN du diviseur, la sortie étant réduite pour se situer dans la plage du compteur. Il existe des sondes diviseuses à résistance haute tension conçues pour mesurer certaines tensions allant jusqu'à des centaines de kilovolts.
Cependant, dans ces conceptions, des résistances haute tension spécifiques sont utilisées, car elles doivent être capables de gérer des tensions et des courants élevés avec des coefficients de température adaptés pour fournir des résultats précis. Les sondes diviseuses capacitives sont également utilisées pour des tensions de l'ordre de centaines de millivolts, car la chaleur dégagée par les résistances peut parfois être trop importante.

Changement de niveau de signal
Des diviseurs haute tension peuvent être utilisés pour ajuster le niveau d'un signal, notamment numérique. Par exemple, changement de niveau d'un signal numérique commun 5 V HIGH à un signal numérique 3,3 V. Avec un diviseur haute tension, un décaleur de niveau brut peut être créé pour permettre aux circuits logiques fonctionnant à 5 V de s'interfacer avec ceux qui fonctionnent à 3,3 V. Sans ce changement de niveau, alimenter un microcontrôleur logique de 3,3 V avec un HAUT de 5 V peut entraîner des dommages permanents au circuit. L'utilisation d'une configuration de résistance telle que VOUT / VIN=3.3 / 5=RA / RTOTAL peut permettre au circuit logique 5 V de s'interfacer avec celui de 3,3 V. Cependant, pour que cela soit possible, l'impédance source du signal 5 V doit être faible et l'impédance d'entrée 3,3 V doit être élevée. De plus, si l'impédance d'entrée comporte des éléments capacitifs, l'utilisation d'un diviseur entièrement résistif créera involontairement un filtre RC, ce qui peut limiter le débit de données. L'ajout d'un condensateur en série avec la résistance supérieure (rendant les deux branches du diviseur capacitives et résistives) peut aider à surmonter ce problème.

Type et principe de fonctionnement du diviseur haute tension

1. Diviseur capacitif haute tension
Les diviseurs capacitifs haute tension pour mesurer la tension de choc peuvent être divisés en deux types. Le bras haute tension d'un diviseur haute tension est composé de plusieurs condensateurs haute tension, tandis que le bras haute tension de l'autre diviseur haute tension n'a qu'un seul condensateur. L'ancien diviseur de tension est principalement assemblé avec un condensateur d'impulsion isolé en papier huilé avec une coque isolante. Il est nécessaire que ce condensateur ait une petite inductance et puisse résister aux décharges de court-circuit. Un condensateur à papier huilé haute tension est assemblé par plusieurs composants en série et en parallèle. Chaque composant possède non seulement une capacité, mais également une inductance et une résistance de contact inhérentes en série, ainsi qu'une résistance d'isolement en parallèle. Bien entendu, chaque composant présente également une capacité parasite par rapport à la terre. Ce diviseur haute tension doit être considéré comme un paramètre de distribution, c'est pourquoi il est appelé diviseur de tension à capacité distribuée, comme le montre la figure. Le bras haute tension de ce dernier type de diviseur de tension ne possède qu'un seul condensateur, qui est généralement une paire d'électrodes métalliques dans un champ électrique presque uniforme. L'air est utilisé comme milieu entre ses électrodes. Il s'agit d'un condensateur concentré, c'est pourquoi on l'appelle diviseur de tension capacitif centralisé.
Le diviseur de tension à condensateur distribué est composé de plusieurs condensateurs à impulsions, avec uniquement une erreur d'amplitude mais aucune erreur de forme d'onde. Quant à l’erreur d’amplitude, elle peut être complètement éliminée après avoir été corrigée avec un diviseur haute tension standard. Cependant, lors de la mesure d'ondes raides, étant donné que la capacité du diviseur capacitif est beaucoup plus grande que la capacité parasite de l'anneau de blindage du diviseur à résistance de blindage, le temps de réponse est également beaucoup plus long. Par conséquent, pour la mesure d'onde raide, les caractéristiques de réponse du diviseur de tension capacitif ne sont pas aussi bonnes que celles du diviseur de tension à résistance blindée. Le diviseur de tension à condensateur unique ne consomme pas d'énergie et n'a aucun problème de chauffage. Pour mesurer une onde avec un front d'onde long et un temps de demi-crête, le diviseur à condensateur est plus avantageux que le diviseur à résistance. De plus, le diviseur de tension capacitif peut également être utilisé comme condensateur de charge pour ajuster la forme d'onde. Le bras haute tension du diviseur de tension capacitif centralisé peut être un condensateur standard rempli de gaz comprimé. La valeur de capacité de ce condensateur est précise et stable, et la perte diélectrique est faible. Comme il est blindé, la valeur de capacité n'est pas affectée par les objets environnants. Il a été utilisé avec succès dans la mesure de la fréquence industrielle. Cependant, lors de son utilisation comme diviseur de condensateur d'impulsion, il existe certains problèmes, à savoir une oscillation haute fréquence superposée.

2. Diviseur de résistance
La résistance interne est une résistance pure avec une structure simple, une utilisation pratique, une précision de mesure élevée et une bonne stabilité. Il est largement utilisé. Dans des conditions de tension de choc de foudre, l'utilisation d'un diviseur de tension à résistance comme dispositif de conversion présente certains avantages :
1) Lorsqu'il est enroulé avec du fil de cuivre à faible coefficient de température ou du fil Kama à faible coefficient de température et à coefficient de résistance élevé, il présente une stabilité à haute température et une stabilité à long terme.
2) Il est possible d'obtenir des caractéristiques de réponse élevées en utilisant une structure de diviseur résistif compressible.
En raison des avantages ci-dessus, de nombreux systèmes de mesure standard sont composés de diviseurs de résistance. Mais il présente quelques défauts :
1) Afin d’obtenir des performances de réponse élevées, sa résistance ne doit pas être trop élevée. Parce qu'elle aura un impact sur la charge du générateur de tension d'impulsion, sa connexion raccourcira la durée de demi-crête de l'onde de choc. Cependant, la résistance de la queue d'onde du générateur peut généralement être ajustée pour résoudre le problème.
Pour la même raison, les condensateurs à résistance sont difficiles à utiliser pour mesurer la tension de choc de commutation.
L'erreur générée par le diviseur de résistance lors de la mesure de la tension d'impulsion transitoire est liée au produit de la valeur de résistance et de la capacité parasite à la terre, de sorte que la taille et l'influence de la capacité parasite à la terre doivent être minimisées. Le diviseur de tension à résistance doit réduire l'inductance autant que possible. À cette fin, le fil Kama ou le fil Constantan doit être étroitement enroulé sur un tuyau isolant, avec du papier isolant très fin entre les couches, puis immergé dans le cylindre isolant contenant de l'huile de transformateur pour réduire la taille du diviseur de tension, réduire la capacité à la terre. , et installez un anneau de blindage à son sommet comme structure de compensation
L'erreur du diviseur de résistance lors de la mesure de la tension de choc est liée au produit de la valeur de résistance R et de la capacité parasite C à la terre. Par conséquent, nous pouvons modifier les paramètres correspondants pour améliorer les performances du diviseur de résistance. Par exemple, la résistance à l'impulsion rapide haute tension, le diviseur de résistance avec la meilleure réponse d'onde carrée Z, deux types de diviseurs de résistance nanoseconde haute tension avec section variable, de petits diviseurs de résistance d'impulsion de 200 kV avec un niveau subtil et de nouveaux diviseurs de résistance d'impulsion de 600 kV. .

3. Diviseur de capacité de résistance
Le diviseur haute tension peut être divisé en diviseur de tension série capacité de résistance et diviseur de tension parallèle capacité de résistance selon le mode de connexion. Le diviseur de tension série de capacité de résistance est également appelé diviseur de tension de capacité d'amortissement. Récemment, le diviseur de tension haute tension est souvent appelé cette forme. Il surmonte l'inductance résiduelle du circuit de condensateur et empêche l'oscillation du diviseur de tension. Ses performances sont excellentes. Selon les différentes valeurs d'amortissement, le diviseur de tension de la série RC peut être divisé en deux types : un diviseur de tension à condensateur à amortissement élevé et un diviseur de tension à condensateur à amortissement local. Le diviseur de tension capacitif à amortissement élevé ne peut pas être utilisé comme condensateur de charge (régulation d'onde) du générateur de tension d'impulsion. Il est uniquement utilisé comme dispositif de conversion pour mesurer la tension. La résistance d'amortissement en série du diviseur de tension du condensateur à faible amortissement est très faible. Sa connexion ne rendra pas difficile la génération d'une onde standard dans le circuit de test. Il peut également être utilisé comme condensateur de charge. C'est un diviseur de tension universel. Du point de vue de la facilité d'utilisation, il présente plus d'avantages qu'un diviseur de tension capacitif à amortissement élevé ; Mais d'après les caractéristiques de réponse, il n'est pas aussi bon que le diviseur à condensateur à amortissement élevé, car il présente également des vibrations. La résistance est conçue pour être placée dans le condensateur. Chaque résistance ne mesure que des dizaines d’ohms et la résistance totale n’est que de milliers d’ohms. Il s'agit d'un diviseur haute tension moderne de largeur Z (3MV), qui peut également être utilisé comme mesure de tension à fréquence industrielle. La tension nominale doit être réduite à environ 1/3 de la tension d'impulsion.
Théoriquement, lorsque la tension change rapidement, le rapport du diviseur de tension est principalement déterminé par la capacité, tandis que lorsque la tension change lentement, il est déterminé par la résistance. Son fil de résistance est enroulé étroitement sur le tube en porcelaine, en parallèle avec chaque condensateur. La pratique a prouvé que la valeur de résistance sélectionnée ne peut pas être trop petite, sinon elle affectera la charge de sortie du générateur, elle est donc généralement sélectionnée pour être grande, mais elle est trop grande et a trop peu d'effet, ce qui est similaire à la valeur pure. diviseur de tension capacitif sans résistance. Le laboratoire a donc éliminé la résistance lors du test proprement dit.

Précautions concernant le diviseur haute tension

L'appareil ne doit être entouré d'aucun corps étranger lors de son utilisation afin de ne pas affecter la précision de la mesure.

Faites strictement attention à maintenir la distance de fonctionnement et à garantir un fonctionnement sûr.

Vérifiez la connexion fiable des différentes pièces, en particulier la connexion à la terre solide.

Une fois la mesure terminée, le compteur entrera sur le site jusqu'à ce que la mesure indique zéro.

N'utilisez pas de surpression et faites attention à la propreté de la surface. Conserver dans un endroit frais et sec lorsqu'il n'est pas utilisé.

Application du diviseur haute tension

Mesure du capteur

Un diviseur haute tension peut être utilisé pour permettre à un microcontrôleur de mesurer la résistance d'un capteur.[2] Le capteur est câblé en série avec une résistance connue pour former un diviseur haute tension et une tension connue est appliquée aux bornes du diviseur. Le convertisseur analogique-numérique du microcontrôleur est connecté à la prise centrale du diviseur afin de pouvoir mesurer la tension de prise et, en utilisant la tension mesurée ainsi que la résistance et la tension connues, calculer la résistance du capteur. Cette technique est couramment utilisée pour mesurer la résistance des capteurs de température tels que les thermistances et les RTD.
Un autre exemple couramment utilisé implique un potentiomètre (résistance variable) comme l'un des éléments résistifs. Lorsque l'arbre du potentiomètre tourne, la résistance qu'il produit augmente ou diminue, le changement de résistance correspond au changement angulaire de l'arbre. Si elle est couplée à une référence de tension stable, la tension de sortie peut être introduite dans un convertisseur analogique-numérique et un écran peut afficher l'angle. De tels circuits sont couramment utilisés dans la lecture des boutons de commande.

Mesure haute tension

Sonde diviseuse de résistance haute tension (HT). La HV à mesurer (Vin) est appliquée à la pointe de la sonde corona et la masse est connectée à l'autre extrémité du diviseur via le câble noir. La sortie du diviseur (Vout) apparaît sur le connecteur adjacent au câble.
Un diviseur haute tension peut être utilisé pour réduire une très haute tension afin qu'elle puisse être mesurée par un voltmètre. La haute tension est appliquée aux bornes du diviseur et la sortie du diviseur, qui produit une tension inférieure comprise dans la plage d'entrée du compteur, est mesurée par le compteur. Les sondes diviseuses à résistance haute tension conçues spécifiquement à cet effet peuvent être utilisées pour mesurer des tensions jusqu'à 100 kV. Des résistances haute tension spéciales sont utilisées dans ces sondes car elles doivent être capables de tolérer des tensions d'entrée élevées et, pour produire des résultats précis, doivent avoir des coefficients de température adaptés et des coefficients de tension très faibles. Les sondes diviseuses capacitives sont généralement utilisées pour des tensions supérieures à 100 kV, car la chaleur provoquée par les pertes de puissance dans les sondes diviseuses à résistance à des tensions aussi élevées pourrait être excessive.

Changement de niveau logique
Un diviseur haute tension peut être utilisé comme un décaleur de niveau logique brut pour interfacer deux circuits utilisant des tensions de fonctionnement différentes. Par exemple, certains circuits logiques fonctionnent à 5 V tandis que d'autres fonctionnent à 3,3 V. L'interface directe d'une sortie logique de 5 V à une entrée de 3,3 V peut provoquer des dommages permanents au circuit de 3,3 V. Dans ce cas, un diviseur haute tension avec un rapport de sortie de 3,3/5 peut être utilisé pour réduire le signal 5 V à 3,3 V, afin de permettre aux circuits d'interopérer sans endommager le circuit 3,3 V. Pour que cela soit réalisable, l'impédance de la source de 5 V et l'impédance d'entrée de 3,3 V doivent être négligeables, ou elles doivent être constantes et les valeurs de la résistance du diviseur doivent tenir compte de leurs impédances. Si l'impédance d'entrée est capacitive, un diviseur purement résistif limitera le débit de données. Ceci peut être grossièrement surmonté en ajoutant un condensateur en série avec la résistance supérieure, pour rendre les deux branches du diviseur capacitives et résistives.

Notre usine

Beijing Huazheng Technology Co., Ltd. a été créée en 2023 et son siège est à Pékin, en Chine. C'est une entreprise dotée de capacités d'innovation exceptionnelles dans le domaine des équipements de test haute tension. Notre mission est de fournir à nos clients des solutions efficaces et de haute qualité, dans le but de promouvoir le progrès social et le développement durable. Nos valeurs sont l'intégrité, l'innovation et la collaboration, en donnant toujours la priorité aux clients. Nos atouts résident dans notre force technique, notre contrôle qualité, notre service client et notre partenariat. Nous disposons d'une équipe de R&D professionnelle et d'équipements de production avancés, qui peuvent fournir des solutions innovantes et des produits de haute qualité. Nous adhérons strictement au système international de gestion de la qualité, garantissant la stabilité et la fiabilité de nos produits et services. Nous avons mis en place un système complet de service avant-vente, vente et après-vente pour fournir aux clients une assistance et des solutions complètes. Les relations de coopération à long terme établies avec des entreprises nationales et étrangères de renom ont favorisé davantage le développement de l'industrie. Nous continuerons à défendre les concepts d'intégrité, d'innovation et d'excellence et à contribuer davantage au développement des équipements de test haute tension. Choisissez Beijing Huazheng Technology Co., Ltd., choisissez la confiance et le succès.

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Questions posées

Q : Quelle est la règle des 10 pour le diviseur haute tension ?

R : Si vous mettez simplement à l'échelle une tension, vous voulez en fait que votre courant de charge soit d'environ 10 % du courant de votre diviseur. En effet, vous ne voulez pas que la tension de sortie du diviseur varie beaucoup lorsque la charge change. Et la charge va changer !

Q : Quelles sont les limites d’un diviseur haute tension ?

R : Précision limitée : les diviseurs haute tension sont également limités en termes de précision. La précision d'un diviseur de tension est déterminée par la précision des résistances et la stabilité du circuit. Dans certaines applications, les limitations de précision peuvent être importantes, réduisant les performances globales du circuit.

Q : Un diviseur de tension épuisera-t-il la batterie ?

R : Il ne serait pas judicieux d'utiliser un diviseur de tension externe entre la sortie de la batterie et les broches de l'ADC, car cela entraînerait une charge constante pour la batterie, réduisant ainsi sa durée de vie.

Q : Pourquoi le diviseur haute tension ne doit-il pas être utilisé ?

R : Aussi tentant que cela puisse être d'utiliser un diviseur de tension pour réduire, par exemple, une alimentation de 12 V à 5 V, le diviseur haute tension ne doit pas être utilisé pour alimenter une charge. Tout courant requis par la charge devra également passer par R1.

Q : Quelle est la précision d’un diviseur haute tension ?

R : Près du sommet de sa plage, l’erreur est bien moindre, environ 1 %. Près du bas de sa plage, l’erreur double à peu près par rapport au milieu de gamme. La tension de sortie est 9% inférieure à celle attendue.

Q : Un diviseur haute tension peut-il être utilisé en parallèle ?

R : Puisqu'un diviseur haute tension a un élément connecté de l'alimentation à la sortie et l'autre de la sortie au retour (masse), alors toute charge sera toujours en parallèle avec l'un de ces éléments, en fonction de la connexion de retour du charger.

Q : Quelle est la polarisation du diviseur de tension ?

R : Comme la polarisation de l'émetteur, la polarisation du diviseur de tension cherche à établir un point Q stable en plaçant une tension fixe aux bornes d'une résistance d'émetteur. Cela se traduira par un courant d’émetteur stable et, par extension, un courant de collecteur et une tension collecteur-émetteur stables.

Q : La résistance est-elle importante dans le diviseur haute tension ?

R : Si la précision du diviseur haute tension est essentielle pour votre application, utilisez des résistances avec des tolérances serrées et vérifiez les performances acceptables en analysant le diviseur haute tension aux extrêmes de tolérance prévus.

Q : Dans quelles circonstances votre diviseur haute tension ne fonctionne-t-il plus comme source de tension ?

R : Un circuit diviseur haute tension n'est bon que pour une référence de tension à faible courant et pour une charge constante, car un changement dans le courant tiré de V out modifiera la tension à V out. Ils ne sont pas les meilleurs pour les applications à courant élevé car ils gaspillent beaucoup d’énergie en chaleur.

Nous sommes des fabricants et fournisseurs professionnels de diviseurs haute tension en Chine, spécialisés dans la fourniture d’un service personnalisé de haute qualité. Nous vous invitons chaleureusement à acheter un diviseur haute tension à vendre ici dans notre usine. Pour une consultation sur les prix, contactez-nous.

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