Мост с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений

Мост с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений

Реферат

 

О П И С А Н И Е < )4713ОЗ

Свюа Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

6!) }Г)ио iililтельнос к авт. свид-в (2) Заявлено 11.06.73 (21) 1941558,;18-10 (51) ч. К,!. 6 01Г 17 12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по девам изобретений и oTêðûTI é (23) Приоритет—

Опмбл If«)E)a!EO 25.05.75. Вюл I«T«1!ь ¹ 19

) 11, 621 )1 . 733.025 (088.8), (лTя ОEI «). !1! !И}il II! I H oH Hc 1 11151 2(). 2. > ;) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Братусь и В. П. Карпенко

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

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ

СОП РОТИ ВЛ ЕН И Й

П!зоб)рете}11!е относится к электроизмерителы!ой технике и может быть использова}!о и ри построении мостовых; компснсац}}онных устройств иерем«;!1!ого тока высокого кл л сел ro«:! Ocти.

В высокото ill blx трансформатор:}ых моста:, ряботающи в широком;}иапязоне чаcò0ò и иреднлзначе:1:!ых для;!змерения параметров комплекс}!ых сопротивлений по последовательной сxE .ìå Замещения> B качестве образцовой меры реактивного;!лпряжения }lëè тока широко применяются интеграторы или дифференцияторы, ностро«:I:}ыс 1}а базе î EiloКл 1 1iiЛ I>llbIХ }1 М!IОГОКii I!Л. lb:I ЫХ ОНЕР}IЦИÎ:I!iÛ, у;},I:ITелси с кор;)ек;}и«й гнопрешностси:1,)еобразова}п}я.

Извест !Ые тря:!сформяторные мосты с операционными устройствами в качестве мер реактивного напряжсни5! или тоl .л хлрлкт«рнзуются недостаточно высокой устойчивостью усилителей, возникл}ощей ир;! Включении трансформаторов в цеи;! обратной связи усилителя, что ограничивает точность измерительной цепи.

Для повышения устойчивости работы и точ.locTH устройства предлагаемый мост снабжен операционным делителем напряжения, подключенным к выходу двухканального операционного устройства, а выход делителя напряжен}1я через разделительный тргнсформятор включен послсдовлт«льно с источником нита}}и я Од}}ой из 13«твсй срл E3!!«н и я тl оста

11а чертеже изобрлжснл пр}!Иципилльн;}и схема предложенного устройства.

Устройство содержит источ1!ик H!ITilHH51 1, иодl л!очс:!!!в!!! 1 !1«рвич пои Об)!Отк(л1! Входного тра}!сформлторл напряжения 2 с двумя

;)лоочими обмоткам:! Г!Гв и н}3. 11змсряемый оо ьскт 7,. Вк}иочен 13 од:!у;!з ветвей сръвнсII ИЯ )I 0«T}1 . .Рл E3!!ОВ«с}lе . 310«тл оп Редел Я ется ири помощ,! указателя ряв:}овссия, ). В обP}13Ц0В0й ВСТВИ Bli,";ЮЧ«IIO ОП!>PЛЦИО! I:10«VCTрОй«ТВО 4 C OD p}131IOE3bl )i H CO II pOT H }3 1 «! I If 5} Xi H

Z!. Zo и резистор 5,. K выxOT:Iûм 3лжимлм оп«p}}цио: }ого устройства 4 подкл}очен Вх0,1

<»i«paiE:!он}}ого да!итазя няпряже}гия 5 с рс.3:!«Т})рами 7; и 7.;. Комплекс:!ое сонротивле:! 1« >>- И Р«;>11«TОP / „Г!ОДКЛ}ОЧЕ}}Ы 1 . BXОДНЫ злж:!мям oil«рацио:I:il>ix устройств 4, 5. Комп.}екснос co . ротивле:! 1«7„-и резистор Z, вклк)ч«:!ы В н«}i:i обрлтной «вяз:i операционных устройств 4 и 5, л образцовый резистор Z, ВЫХОД!> OH« Ð ß Öè0}Н!ОГО CTP0}f CTBil 4.

25 На выходе оиср llllf0!111010 делителя напряже:!ия 5 вк}почен трансформатор !аиряжения

6 с регул}!ру«мой вторичной обмоткой и,, которая вкл}оче:!л последовательно с обмоткой и-. главного трансформатора 2, питающей образцовую ветвь моста.

47,1 308

Формирование требуемого фазового сдвиB 0 о 1? а 3 ц о в о Й H e T B I I (I e p e.3 р е 3 и с т о р

Zp) осуществляется следующим образом. Ос7; новпой фазовый сдвиг на угол,— осуществляется операционным устройством 4, в цепи

î0ратн0й связи которого вк?поче1tû комплексные со«рот«вiettnsr Z, и Zq. Дополнительный фазовый сдвиг, учитывающий тангенс 6,. угла потерь измеряемого обьекта, осуществляется при помогцн onepB4itotttlofo делителя напряжения 5. Beëè÷ttt!B донолггительного фазового сдвига регулируется изменением числа витков во вторичной обмотке т. тра«сфор»BTopB 6, включенного Ilà выходе оперiiönîííîãо делителя гапря?кения. Выходное:1апряжение делителя напряжения суммируется с напряже«ием питания операцио:t!toto устройства 4.

При измерении индуктивltûх комплексных сопротивлений на входе операционного устройства 4 включается образцовый резистор (/ 1 — — Z!), а в пени обратной связи — образ1 цовый конденсатор Z>= — ., т. е. oneJ О> рационный усилитель является п«тегратором.

Уравнения равновесия для измерения отдельныхх составлягощнх компл ксш.гх сопротивлений имеют следующий Bilä:

m... тZ 1

У.,- =- Z,C C.,; @ г, =

Раздельный отсчет индуктивности может быть обеспечен нри регулировании числа витков в обмотке гп, тра«сформатора 2, а раздельный отсчет tg 6, — прн регулировании числа витков в обмотке ггг4 трансформатора н а п р я?к е « I I 51 6.

При измерении параметров комплексных сопротивлеггий емкостного характера уравнения равновесия цепи могут быть получены а:1алогичным путем. HB входе операционного устройства прн этом вклночается образцовый

1 конденсатор (Z =- .— —, а в цепи обjtpC ратной связи — образцовый резистор (Z = Rã), т. е. B этом случае операцио«ный усилитель является дифференциатором.

Уравнения равновесия цепи для этого случая могут быть записаны в виде: г>

mp7, Раздельный отсчет емкости С,. может быгг обеспечен при регулировании числа витков в обмотке m, трансформатора напряжения 2.

Отсчет tg6,. обеспечивается при регулировании числа витков в обмотке л74 трансформатора б.

Для того, чтобы .ta трансформаторе напряжегпгя 2 была выполнена только одна регулируемая обмотка при измерении индуктивных и емкостных сопротивлений, обмотки m., и m, можно менять местами при изменении характера регулируемого сопротивления при помощи контактов реле или других переключающих устройств.

В высокоточных измерительных цепях обычно применяют двухканальные меры реактивного тока (напряжения) с коррекцией погрешности коэффициента передачи основного о ерационног0 устройства.

В трансформаторных мостах в этом случае удобно применять суммирование корректирующего сигнала по разомкнутому циклу, так как это не вносит дополнительных погрешностей измерений и позволяет повысить устойчивость работы уснл гтелсй. В этом случае для обеспече!iня,раздельного отсчета тангенса угла потерь выход корректирующего усилителя 7:годключается ко,входу операционного устройства через ооразцовое ",êòèâзо ное сопротивление Zp =Z, (см. чертеж). В цепи обратной связи корректирующего усилителя 7 вклгочаются сопротивления 71 и Z> идегггнчные сопротивлениям Z, и Zq, а на выходе — резистор Z n, идентичный резистору

Zp. Работа схемы в остальном не изменяется.

Погрешность коэффициента передачи основного операционного устройства снижается ,д0 величины второго порядка малости.

Предмет изобретения

Мост с нндуктнвно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений по последовательной схеме замещения, содержащий входной тра гсформатор напряжения, измеряемый объект, двухкана7bное операционное устройство, образцовые пассивные меры, указатель равновесия, от,гича,огггийся тем, что, с целью повышения устойчиВосТН работы и точности устройства, î:I снабжен операционным делителем напряжения, подключегшым к выходу двухканального операционного устройства, а выход делителя напряжения через разделительный трансформатор включен последовательно с источником питания одной из ветвей сравнения моста.

Составитель В. Бахтин

Редактор Т, Загребельная

Техред Т. Миронова ! корректор В. Гутман

Заказ !109/1647 Изд. М 8!3 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь.тий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5

Тпп. Харьк. фил. пред. кПатеит»