Устройство для измерения активной составляющей комплексного сопротивления

Устройство для измерения активной составляющей комплексного сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее источник переменного тока, преобразователь тока и воздушный трансформатор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, отличающеес я тем, что, с целью увеличения точности измерения и расширения Диапазона значений измеряемых величин, в него введены фильтр, магазин переменной емкости, второй воздушный трансформатор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, переключатели витков первичных и вторичных обмоток воздушн

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51ъ G R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3397459/18-21 (22) 07. 01. 82 (46) 15.05.83. Бюл. М 18 (72) В.В.Ермуратский, В.П.Берзан, П.В.Ермуратский, Л.Л.Кристалйнский и Б.Ю.Геликман (71) Отдел энергетической киберне.тики AH Молдавской CCP (53) 621.317.733.011 2/4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 229683, кл. G 01 R 27/08, 1965:

2. Авторское свидетельство СССР

Р 470767, кл. G 01 R 27/26, 1973 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ КОМПЛЕКСНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее источник переменного тока, преобразователь тока и воздушный трансформатор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью увеличения точности измерения и расширения диапазона значений измеряемых величин, в него введены фильтр, магазин переменной емкости, второй ноэдушный трансформатор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, пере„„SU„„,1018045 A ключатели витков первичных и вторичных обмоток ноздушнцх трансформаторон, измеритель,. один вход которого соединен с выходом преобразователя тока,. а другой — с подвижными контактами переключателей витков вторичных обмоток воздушных трансформаторов, причем источник переменного тока соединен с фильтром, один выход которого через магазин переменной емкости, подключенный к подвижным контактам переключателей витков первичных обмоток .воздушных трансформаторов, соединен с первичной обмоткой первого воздушного трансформатора, а другой выход фильтра через преобразователь тока, подключенный к под- Я вижным контактам переключателей витков первичных обмоток воздушных трансформаторов, соединен с первичной обмоткой второго воздушного трансформатора, подвижные контакты переключателя витков первичных обмо- ф ток трансформаторов подключены к токовым зажимам для подключения измеряемого комплексного сопротивления, а потенциальные зажимы соединены с вторичной обмоткой ноздушных трансформаторон °

1018045

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения активной составляющей комплексного сопротивления преимущественно конденсаторов и кату- 5 шек индуктивности.

Известно устройство для измерения активного сопротивления проводов, I содержащее генератор высокой частоты, амперметр, измерительный контур, вольтметр, металлический цилиндр, поворотную рамку и конденсатор fl), Недостатком известного устройст ва является низкая точность измерений, так как на нее влияет фазовое 15 соотношение между током и ЭДС, наводимой магнитным потоком в поворотной рамке. Поскольку поворотная рамка охватывает только часть магнитного потока, то фаза потока, пронизы-20 вающего поворотную рамку, отличается от фазы полного тока провода.

При этом на фазовые соотношения между ЭДС поворотной рамки и полным током оказывают влияние межвитковые емкости, активное сопротивление поворотной рамки, а также потери на вихревые токи в металлическом цилиндре и емкость рамки относительно цилиндра.

Кроме того, данное устройство характеризуется ограниченным частотным диапазоном, в котором производятся измерения от 10 кГц и более.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мос- 35 товая измерительная цепь для измерения индуктивности. Данное устрой-ство содержит последовательно соединенные источник переменного тока, преобразователь тока, воздушный транс-р форматор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, .а также нулевой индикатор, образцовую меру, двухобмоточный .трансформатор и пере-. менный резистор (2). 45

Точность и повторяемость измерений прототипа зависят от фазового сдвига между током первичной обмотки и напряжением на концах вторичной обмотки образцовой меры, на которой сильное влияние оказывает межобмоточная емкость, индуктивности рассеяния, активные сопротивления, взаимное положение обмоток и разность электрических потенциалов между соседними витками первичной и вто55 ричной обмоток образцовой меры.

На точность измерения, а также на диапазон измеряемых активных сопротивлений сильное влияние оказывают также высшие гармоники питаю- 60 щего напряжения и тока, которые снижают точность измерений и сужают диапазон значений измеряемых величин. Кроме того, устройство не дает возможности непосредственно из- 65 мерить активное сопротивление. Это снижает быстродействие установки, ее производительность, что особенно важно при массовом контроле.

Целью изобретения является увеличение точности измерения и рас- ширение диапазона значений измеряемых величин.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения активной составляющей комплексного сопротивления, содержащее источник переменного тока,.преобразователь тока и воздушный трансформатор, оботки которого соединены по трехолюсной схеме, введены фильтр, магазин переменной емкости, второй воздушный трансформатор, обмотки которого соединены по трехполюсной схеме, переключатели витков первичных и вторичных обмоток воздушных трансформаторов, измеритель, один вход которого соединен с выходом преобразователя тока, а другой— с подвижныли контактами переключателей витков вторичных обмоток воздушных трансформаторов, причем источник переменного тока соединен с фильтром, один выход которого через магазин переменной емкости, подключенный к подвижным контактам переключателей витков первичных обмоток воздушных трансформаторов, соединен с первичной обмоткой первого воздушного трансформатора, а другой выход фильтра через .преобразователь тока, подключенный к подвижным контактам переключателей витков первичных обмоток воздушных трансформаторов, соединен с первичной обмоткой второго воздушного трансформатора, подвижные контакты переключателя витков первичных обмоток трансформаторов подключены к токовым зажимам для подключения измеряемого комплексного сопротивления, а потенциальные зажимы соединены с вторичной обмоткой воздушных трансформаторов.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для измерения активного сопротивления комплексных сопротивлений.

Устройство содержит источник 1 переменного тока, фильтр 2, магазин 3 переменной емкости, воздушные трансформаторы 4 и 5, измеритель 6 с входами I и Н, соединенный с переключателями 7 и 8 витков вторичнык обмоток 9 и 10 воздушных трансформаторов 4 .и 5, переключатель 11 концов первичных обмоток 12 и 13 воздушных трансформаторов 4 и:5 и преобразователь 14 тока.

Источник 1 переменного тока подключен к фильтру 2, один выход ко торого через магазин 3 переменной, емкости соединен с первичной обмот1018045

35 кой 12 воздушного трансформатора 4, а другой - через преобразователь 14 тока — с первичной обмоткой 13 воздушного трансформатора 5. Вход I измерителя 6 соединен с подвижными кон- 5 тактами переключателей 7 и 8 витков вторичных обмоток 9 и 10, а вход и - с преобразователем 14 тока.

Исследуемое комплексное сопротивление 15 подключено по четырехзажимной схеме к воздушным трансформаторам 4 и 5.

Устройство работает следующим образом.

Переключатель 11 витков первичных обмоток 12 и 13 воздушных трансформаторов 4 и 5 устанавливают в положение 16 при измерении активной составляющей комплексного сопротивления конденсаторов и в положение 17 катушек индуктивностей. 20

Исследуемое комплексное сопротивление 15 — конденсатор или катушку индуктивности .подсоединяют к точкам

18 и 19 первичных обмоток 12 и 13 воздушных трансформаторов 4 и 5. 25

Чувствительность измерителя 6 устанавливают на минимум. Концы вторичных обмоток 9 и 10 воздушных трансформаторов 4 и 5 подсоединяют к точкам 20 и 21 исследуемого комплексного сопротивления 15..

Для данной частоты источника 1 переменного тока при помощи магазина 3 переменной емкости настраивают в резонанс контур возбуждения, состоящий из магазина 3 переменной емкости, первичных обмоток 12 и 13 воздушных трансформатрров 4 и 5, эквивалентной индуктивности выходной цепи фильтра 2, преобразовате-. 40 ля 14 тока и исследуемого комплексного сопротивления 15.

Момент резонанса фиксируют по максимальному показанию измерителя 6. 45

При протекании тока по первичным обмоткам 12 и 13 воздушных. трансформаторов 4 и 5 во вторичных обмотках 9 и 10 наводятся ЗДС, которые суммируются и уравновешивают реактивную составляющую полного падения напряжения на исследуемом комплексном сопротивлении 15.

Для определения полного падения напряжения перемещают подвижный контакт переключателя 7 от позиции 22 к позиции 23, добиваясь минимального показания измерителя 6 ° Затем, увеличивая чувствительность по входу I измерителя 6 и изменяя положение подвижного контакта от позиции 24 и по-, зиции .25 переключателя 8 витков, добиваются минимального показания измерителя 6.

После этого снова увеличивают чувствительность по входу I измерителя 6 и, изменяя частоту источника. 1 переменного тока, добиваются минимального показания измерителя 6, т.е, полной. компенсации реактивной составляющей падения напряжения на комплексном сопротивлении 15 относительно входа измерителя .6.

Минимальное показание измерителя

6 после полного уравновешивания схемы дает значение активной составляю-. щей комплексного сопротивления.

В настоящее время технически наиболее совершенньм прибором для измерения активной составляющей комплексного сопротивления является автоматический мост переменного тока с цифровым отсчетом типа Р5016, который выбран в качестве базового объекта.

О

Прибор относится к классу мостов переменного тока с тесной индуктивной связью между плечами отношений..

При измерении активной составляющей комплексного сопротивления этим мостом исследуемый объект сравнивают с образцовыии мерами.

Составитель Л.Сотникова

Редактор М.Бандура Техред К.Мыцьо Корректор A. Дзятко

° МЭ

Заказ 3531/44 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Г9сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий:.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4