Симметричный трансформаторный преобразователь сопротивления

Симметричный трансформаторный преобразователь сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и м.б. использовано при построении образцовых мер и магазинов емкости больших номинальных значений. Цель изобретения - повышение точности преобразования полного сопротивления. Симметричный трансформаторный преобразователь сопротивления содержит образцовый элемент I полного сопротивления, тр-р 2 с обмотками 3 и 4, тр-р 7 с обмотками В и 9. Для достижения цели введены третья и четвертая обмотки 5 и 6 тр-ра 2, третья и четвертая обмотки 10 и 11, дополнительньш элемент 12 полного сопротивления и вспомогательный элемент 13 полного сопротивления . Тр-р 2 работает в режиме, близком к режиму тр-ра тока. Т.к. потенциальные цепи устр-ва не нагр ткены, то тр-р 7 работает в режиме, близком к режиму тр-ра напряжения. Ком- ,. пенсация погрешности каждого тр-ра 2 и 7 осуществляется отдельно. Использование изобретения позволяет по крайней мере на порядок снизить погрешность преобразования сопротивления . Простота реализации кодоуправляемых магазинов емкости дает возможность осуществить автоматизацию трудоемких процессов проверки мостов переменного тока. 1 ил. 1C (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (58 4 О1 R 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfl ÈßÌ

Г1РИ ГКНТ СССР (21) 4139398/24-09 (22) 27 ° 10.86 (46) 07. 01.89. Бюл. Е- 1 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.П.Карпенко и С.В.Макаренко (53) 621.317. 333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1381407, кл. G 01 Р 27/00, 1987. (54) СИММЕТРИЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и м.б. использовано при построении образцовых мер и магазинов емкости больших номинальных значений. Цель изобретения — повышение точности преобразования полного сопротивления. Симметричный трансформаторный преобразователь сопротивления содержит образцовый элемент полного сопротивления, тр-р 2 с обмотками 3 и 4, тр-р 7 с обмотка„.Я0„„1449930 А 1 ми 8 и 9. Цля достижения цели введены третья и четвертая обмотки 5 и 6 тр-ра 2, третья и четвертая обмотки

10 и 11, дополнительный элемент 12 полного сопротивления и вспомогательный элемент 13 полного сопротивления. Тр-р 2 работает в режиме, близком к режиму тр-ра тока. Т.к, потенциальные цепи устр-ва не нагружены, то тр-р 7 работает в режиме, близком к режиму тр-ра напряжения. Компенсация погрешности каждого тр — ра 2 и 7 осуществляется отдельно. Использование изобретения позволяет по крайней мере на порядок снизить погрешность преобразования сопротивления. Простота реализации кодоуправляемых магазинов емкости дает воэможность осуществить автоматизацию трудоемких процессов проверки мостов переменного тока. 1 ил.

1449930

Изобретение относится к электроизмерительной ь"ехнике и может быть использовано при построении образцовых мер и магазинов емкости больших номинальных значений, применяемых для поверки точных мостов и компенсаторов переменного тока.

Цель изобретения — повышение точности преобразования полного сопротивления.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема симметричного трансформаторного преобразователя

1 сопротивления. 15

Преобразователь содержит образцовый элемент 1 полного сопротивления, первый трансформатор 2 с первой 3, второй 4, третьей 5 и четвертой 6 обмотками, второй трансформатор 7 с 20 первой 8, второй 9, третьей 10 и четвертой 11 обмотками, дополнительный элемент 12 полного сопротивления и вспомогательный элемент 13 полного

25 сопротивления.

Преобразователь работает следующим образом.

Первый трансформатор 2 работает в режиме, близком к режиму трансформатора тока (так как его обмотки 4 и 6 3р нагружены,низкоомными импедансами образцового элемента 1 и вспомогательным элементом 13) . Рабочий ток, протекающий в цепи второй обмотки 4 и образцового элемента 1, обуславливается ЭДС второй обмотки 4. Этот ток формирует напряжение на образцовом элементе 1. Из-за наличия тока намагничивания основного сердечника первого трансформатора ? это напряже- 40 ние имеет погрешность, так как тре- тья обмотка 10 зашунтирована низкоомным импедансом дополнительного элемента 12 через второй трансформатор

7, то указанное напряжение приложено 45 к выводам первой обмотки 8. Из-за наличия тока намагничивания основного сердечника второго трансформатора 17, протеканицего по обмотке 8, напряжение на образцовом элементе 1 уменьшается.

Так как потенциальные цепи устройства не нагружены, второй трансформатор 7 работает в режиме, близком к режиму трансформатора напряжения, а напряжение, сформированное на второи обмотке 9 этого трансформатора, пропорционально величине импеданса образцового элемента 1, содержит погрешности, обусловленные влиянием токов намагничивания сердечников первого и второго трансформаторов 2 и 7.

Эквивалентное сопротивление симметричного трансформаторного преобразо— вателя сопротивления определяется отношением напряжения на его потенциальных выводах к току в цепи первой обмотки 3 и,третьей обмотке 5, поэтому эквивалентное сопротивление тоже содержит погрешности.

В симметричном трансформаторном преобразователе сопротивления компенсация погрешности каждого из трансформаторов 2 и 7 осуществляется отдельно.

Компенсация погрешностей от тока намагничивания сердечника первого трансформатора 2.

Магнитный поток в дополнительном сердечнике первого трансформатора 2 определяется разностью магнитных лов токов, вызванных токами в обмотках

3, 5 и 4. Этот раэностный магнитный поток формирует ЭДС на обмотке 6 и соответствующий ток в этой цепи. Указанный ток создает на вспомогательном элементе 13 падение напряжения, которое приложено к обмотке 6, а при тесной индуктивной связи обмоток 6 и 4 — и к обмотке 4. За счет этого напряжения на обмотке 4 увеличивается напряжение на образцовом элементе 1.

Таким образом компенсируется погрешность коэффициента передачи первого трансформатора 2 за счет сформированного на обмотке 4 дополнительного напряжения, Компенсация погрешностей от тока намагничивания дополнительного сердечника второго трансформатора 7.

Так как обмотка 10 второго трансI ° форматора 7 нагружена низкоомным импедансом дополнительного элемента 12, этот трансформатор при тесной индуктивной связи обмоток 8 и 10 создает в цепи обмотки 10 ток, пропорциональный току намагничивания основного сердечника второго трансформатора 7.

Этот ток создает падение напряжения на дополнительном элементе 12 и на активном сопротивлении обмотки 10, Напряжение, сформированное на обмотке 10, равное сумме напряжений на дополнительном элементе 12 и на активном сопротивлении обмотки 10, трансформируется в обмотки 8 и 11 и сум9930

20

05а, =05Z

m« = 2т1,,;

ms =m

ms = 2т13,. тп = r.

К4 2т б 1

Кб2 (1 — — — — ) х1 У о

Zý= Zî

35 где Z,, Z, Z, полные сопротивления импедансов элементов 1,12 и 13;

40 шя ф

3 144 мируется с напряжением в обмотках 9 и 11. В результате увеличивается напряжение на потенциальных выходных зажимах симметричного трансформаторного преобразователя сопротивления и компенсируется погрешность от влияния тока намагничивания основного сердечника второго трансформатора 7.

В общем случае числа витков в обмотках первого и второго трансформаторов 2 и 7 могут быть разными. Также могут быть разными и величины импедансов основного, дополнительного и вспомогательного элементов 1, 12 и 13. Однако максимальная точность достигается при следующих соотношениях параметров симметричного трансформаторного преобразователя сопротивления: а также одинаковых размерах и магнитных свойствах сердечников первого и второго трансформаторов 2 и 7.

При этих условиях уравнение преобразования импеданса симметричного 30 трансформаторного преобразователя сопротивления имеет вид: — числа витков обмоток 3-6 и 8-11;

К, К, Ка, К, — активные сопротивления обмоток 4, 45

6, 8 и 10.

Регулирование эквивалентного сопротивления может осуществляться совместной коммутацией витков в обмотках 3 и 5, а также в обмотках 9 и

11 и совместным регулированием величин импедансов элементов 1, 12 и 13.

При включении симметричного трансформаторного преобразователя сопротивления в измерительную цепь его входные и выходные зажимы можно менять местами. При этом из-за симметричности устройства точность преобразования сопротивления не меняется.

Использование симметричного трансформаторного преобразователя сопротивления позволяет по крайней мере на порядок снизить погрешность преобразования сопротивления, в результате чего возможно построение точных магазинов емкости больших номинальных значений. Кроме того, в связи с простотой реализации кодоуправляемых магазинов емкости возможно осуществить автоматизацию трудоемких процессов поверки мостов переменного тока.

Формула изобретения

Симметричный трансформаторный пр еобразователь сопротивления, состоящий из образцового элемента полного сопротивления, первого и второго трансформаторов, начало второй обмотки первого трансформатора соединено с началом первой обмотки второго трансформатора и с первым выводом образцового элемента полного сопротивления, второй вывод которого соединен с концом второй обмотки первого трансформатора, начало третьей обмотки второго трансформатора соединено с первым выводом дополнительного элемента полного сопротивления, Причем о начало первой обмотки первого трансформатора является первым входным зажимом, а начало второй обмотки второго трансформатора является первым выходным зажимом симметричного трансформаторного преобразователя сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования полного сопротивления, введены вспомогательный элемент полного сопротивления, третья и четвертая обмотки первого трансформатора, третья и четвертая обмотки второго трансформатора, причем первая и вторая обмотки первого и второго трансформаторов расположены на основном и дополнительном сердечниках, а третья и четвертая обмотки — на дополнительных сердечниках соответствующих трансформаторов, а конец второй обмотки первого трансформатора соединен с концом первой обмотки второго трансформатора, при этом второй вывод дополнительного элемента полного сопротивления соединен с концом третьей обмотки второго трансформатора, при этом вспомогательный элемент полного сопротивления подключен к четвертой

Составитель l0.Чернышов

Техред N.Äèäûê Корректор C.Øåêìàð

Редактор Е.Папп

Заказ 6963/45 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыгиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 !449930 6 обмотке первого трансформатора, ко- конец второй обмотки второго транснец первой обмотки которого соединен . форматора соединен с началом его четс началом его третьей обмотки, конец вертой обмотки, конец которой являкоторой является вторым входным за- . ется вторым выходным зажимом симмет5 жимом симметричного трансформаторно- ричного трансформаторного преобразого преобразователя сопротивления, а вателя сопротивления.