Divisor de Kelvin-Varley
El divisor de voltaje Kelvin-Varley , que lleva el nombre de sus inventores William Thomson, primer barón Kelvin y Cromwell Fleetwood Varley , es un circuito electrónico que se utiliza para generar un voltaje de salida como una relación de precisión de un voltaje de entrada, con varias décadas de resolución. En efecto, el divisor Kelvin-Varley es un convertidor digital a analógico de precisión electromecánica .
El circuito se utiliza para mediciones de voltaje de precisión en laboratorios de calibración y metrología . Puede alcanzar una resolución, precisión y linealidad de 0,1 ppm (1 en 10 millones). [1]
El divisor de voltaje convencional (divisor de Kelvin ) utiliza una serie de resistencias conectadas en serie. La desventaja fundamental de esta arquitectura es que la resolución de 1 parte en 1000 requeriría 1000 resistencias de precisión.
Para superar esta limitación, el divisor de Kelvin-Varley utiliza un esquema iterado en el que las etapas en cascada que constan de once resistencias de precisión proporcionan una década de resolución por etapa. Por lo tanto, la conexión en cascada de tres etapas, por ejemplo, permite seleccionar cualquier relación de división de 0 a 1 en incrementos de 0,001.
Cada etapa de un divisor de Kelvin-Varley consta de una cadena con tomas de resistencias de igual valor. Sea R i Ω el valor de cada resistor en la i -ésima etapa . Durante una etapa de una década, habrá once resistencias. Dos de esas resistencias serán puenteados por la etapa siguiente, y la siguiente etapa está diseñada para tener una impedancia de entrada de 2 R i . Esa opción de diseño hace que la resistencia efectiva de la porción de puente para ser R i . La impedancia de entrada resultante de la i esima etapa será 10 R i .
En el diseño de década simple de Kelvin-Varley, la resistencia de cada etapa disminuye en un factor de 5: R i +1 = R i / 5. La primera etapa podría usar resistencias de 10 kΩ, la segunda etapa 2 kΩ, la tercera etapa 400 Ω, la cuarta etapa 80 Ω y la quinta etapa 16 Ω.
