Мост с индуктивно связанными плечами для измерения комплексных сопротивлений

Мост с индуктивно связанными плечами для измерения комплексных сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеких

Со@ивлистиче ких

Республик

«t).458768 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09.08.73 (21) 1955739/18-10 (51) Ч.Кл. G Olr 17, 12 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 30.01,75. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 15.08.75 (53) УД К 621.317.733.025 (088.8) (72) Авторы

::зобретения

Ю. В. Братусь и В. П. Карпенко

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) МОСТ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ПЛЕЧАМИ

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение отпocl«Tcÿ к электропзмерительной технике и может быть использовано при конструировании мостовых и компенсационных устройств высокого класса точности.

Известны трансформаторные мосты для измерений комплексных сопротивлений, содержащие ветви измеряемого и образцового сопротивлений, питаемые от вторичных обмоток трансформатора напряжения, указатель равновесия, усилитель напряжения и разделительный трансформатор с двумя вторичными обмотками.

С целью увеличения точности измерений в предло>кенном устройстве общая точка входного и выходного зажимов усилителя (повторителя) напряжения подключена к потенциальному за>киму последовательно соединенных рабочих обмоток трансформатора напряжения, второй входной зажим усилителя (повторителя) соединен с заземленной точкой моста, а второй выходной зажим через дополнительное образцовое сопротивление подключен к дополнительной обмотке на трансформаторе напряжения, второй зажим которой соединен с заземленной точкой моста.

1-1а черте>ке показана принц|пшальиая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник питания 1, подключенный к первичной обмотке mt трансформатора напряжения 2, имеющего три втори1вные обмотки ие, из и 112а, резистор с измеряемым сопротивлением Z„, резисторы с образцовыми сопротивлениями Zp и Zp, указатель равновесия 3 и усилитель (повторитель) напря>кения 4.

На вход усилителя (повторителя) 4 подается суммарное напряжение двух рабочих обмоток fag и пауз, причем общий для BxoJа í Bblxoда усилителя (повторителя) зажим подключен к потенциальному зажиму рабочих обмоток, а второй входной зажим усплизеля соединен с заземленной точкой оомоток. Второй выходной зажим усилителя подключен к образцовому сопротивлению Zp, которое, и свою

15 очередь, подключено к потенциальному за>киму дополнительной обмотки птл. Благодаря такому подключению потенциал выходного зажима усилителя, подключенного к Z p, равен нулю относительно заземленной точки моста.

20 При этом компенсирующий ток Ул определяется напряжением на зажимах обмотки тиз и величиной сопротивления Z p и замыкается через рабочие обмотки m. и из, протекая в последних навстречу рабочему току.

25 Вели пина компенсирующего тока мо>кет быть найдена из выражения: у (>2! т З) (К 1) +Гт t °

Z о т

U = Cl2 — XJZnt ;

30 С з =- U ; — t,J Zmз

458768 и;=u ту, т к т2 тд

v„"=u, и, =-и где Zmz, Zm3 — внутренние сопротивления обмоток m, шз. Рабочий ток в обмотках т и

m3 ра вен: из

Z0

Результирующий ток в обмотках m и п з равен разности рабочего и компенсирующего токов:

+3 (2+иЗ) ((1) и

Aj

Z/ (3)

О О

При выборе числа витков в компенсирующей обмотке mI, исходят главным образом из

Tofo, чтобы компенсHpx ющая обмотка была нерегулируемой.

При измерении комплексных сопротивлений индуктивного характера обычно регулируется число витков в обмотке, подключенной к измеряемому объекту. При измерении комплексных сопротивлений емкостного характера регулируется число витков в обмотке, подключенной к образцовой мере.

При анализе выражения (3) можно рассматривать два вариачта оптимального выбора коэффициента передачи усилителя и числа витков в компенсирующей обмотке.

Если коэффициент передачи усилителя

К=2 при значении сопротивления ZII =Z<>, число витков в дополнительной обмотке

mI,=т . Полярность обмотки mI, выбирается встречной полярности рабочих обмоток.

В этом случае, считая, что 0 -U2, выражение (3) можно переписать в виде: л/= и и+и — и- =О, Z0 Zo т. е. ток в рабочих обмотках практически огсутствует.

Если в качестве усилителя 4 выбран повторитель напряжения с коэффициентом передачи K=I, число витков в компенсирующей обмотке при Z<> =ZII выбирается равным т =пг и полярность обмотки m> должна быть встречной полярно=ти рабочих обмоток.

В этом случае, считая UI„= Uq, выражение (3) можно записать в виде:

Z0 Zo т. е. результирующий ток в рабочих обмотках также практически будет отсутствовать. В действительности компенсапия не будет столь идеальной, так как точность коэффициента передачи усилителя ограничена какой-то определенной величиной. Кроме того, напряжение на зажимах компенсирующей обмотки будет отличаться от напряжения на зажимах соответствующей рабочей обмотки на величину разности падений напряжений на внутренних сопротивлениях рабочей и компенсирующей обмоток. Однако эти погрешности невелики.

Предмет изобретения

Мост с индуктивно связанными плечами для измерения комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, трансформатор напряжения, измеряемое и образцовое сопротивления, указатель равновесия, устройство для компенсации внутренних сопротивлений обмоток, соединительных проводов и контактов переключающих устройств с усилителем (повторителем) напряжения, дополнительной обмоткой и дополнительным образцовым сопротивлением, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности путем упрощения защиты цепи от влияния токов утечки, общая точка

35 входного и выходного зажимов усилителя (повторителя) напряжения подключена к потенциальному зажиму последовательно соединенных рабочих обмоток трансформатора напряжения, второй входной зажим усилителя (по40 вторителя) соединен с заземленной точкой моста, а второй выходной зажим через дополнительное образцовое сопротивление подключен к дополнительной обмотке на трансформаторе напряжения, второй зажим которой со45 единен с заземленной точкой моста.

458768

zo Составитель И. Бахтина.Редактор В. Левятов Техред А. Камышникова Корректор В. Брыксина

: Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ 1558 Изд. № 1043 Тирагк 903 Подписное.ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5