Квазиуравновешенный мост переменного тока

Квазиуравновешенный мост переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бовз Советских

Свциалистичвскик

C )

ИЗОБРЕТЕНИЯ! К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.06.74 (21) 2035045/26-21

1 с присоединением заявки № ! (51) М. Кл 2 б 01R, 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изооретвний и открытий (23) Приоритет ( (53) УДК 621.317.73 (088.8) Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

I

Дата опубликования описания 15.07.76 (72) Авторы изобретения

Е. Н. Кузнецов, С. М, Фельдберг и К. Н. Чернецов

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) КВАЗИУРАВНОВЕШЕННЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к области измерения параметров пассивных комплексных величин переменного тока, и может использоваться для измерения обеих составляющих, их отношения, комплексной проводимости таких величин и для построения измерительных преобразователей этих величин в активные скалярные величины.

Известен квазиуравновешенный мост переменного тока, позволяющий измерять обе составляющие пассивной комплексной величины и их отношение и содержащий источник напряжения, усилитель, причем выход источника напряжения и вход усилителя соединены с клеммами для подключения объекта измерения, фазочувствительный индикатор, один вход которого соединен с выходом усилителя, другой — с выходом источника напряжения, а выход — с управляющим входом регулируемого делителя напряжения, образцовый элемент, подключенный одним концом к входу усилителя, и два измерителя (преобразователя), один из которых соединен с выходом усилителя, а другой — с выходом регулируемого делителя напряжения.

С целью получения значения, пропорционального комплексной проводимости измеряемой величины, в схему предлагаемого моста дополнительно введены сумматор, измеритель отношения напряжений и третий измеритель, причем вход регулируемого делителя напряжения соединен с выходом источника напряжения, а выход — с одним из входов сум5 матора, другой вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — к другому концу образцового элемента и третьему измерителю, при этом выход усилителя и выход регулируемого делителя напряжения подключены к

10 входам измерителя отношения напряжений.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого квазиуравновешенного моста переменного тока.

Мост состоит из источника напряжения 1, 15 выход которого через объект измерения 2, имеющий параллельную схему замещения с составляющими С,- и R„, подключен к входу усилителя 3. Выход усилителя 3 соединен с первым входом сумматора 4 и первым входом

20 фазочувствительного индикатора 5, второй вход которого подсоединен к выходу источника напряжения 1 и входу регулируемого делителя напряжения 6. Выход фазочувствительного индикатора 5 соединен с управляющим

25 входом регулируемого делителя напряжения

6, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4, а выход последнего через образцовый конденсатор 7 (С,) подключен к входу усилителя 3. Измерители 8, 9 и 10 подключе 0 ны к выходам усилителя 3, регулируемого де504979 лителя напряжения 6 и сумматора 4. Измеритель отношения напряжений 11 подключен одним входом к выходу усилителя 3, а другим к выходу регулируемого делителя напряжения 6.

Мост работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение с выхода источника напряжения 1 создает через объект измерения 2 ток, который при большом коэффициенте усиления усилителя 3 компенсируется током, создаваемым через образцовый конденсатор 7 напряжением U, с выхода сумматора 4:

Учитывая что Uñ — — U>+ Uq Uz = Up Кд где UI напряжение на выходе усилителя 3;

U> напряжение на выходе регулируемого делителя напряжения 6;

К вЂ” коэффициент передачи регулируемого делителя напряжения 6, откуда

+ С, — j C < — о

jp Co

При этом — о

УоСо Rx

Сх

К,=

Со

R, Со с — (+ . а — +о . + ./® с

Р" Со

U, 1 — = — — — -=tgo„.

j-С,.R, Образцовый элемент 7 может быть активным сопротивлением Я„при этом — о о1® с

Ro

U2 Uo !

Rx 1 x

Фазочувствительный индикатор 5 меняет коэффициент передачи К регулируемого делителя напряжения 6 до достижения квадратуры напряжений на его входах (состояние квазиравновесия), т. е.

Arg Up — АгдУ, = — "

U,=U,Q (+j C„— У;

Rx =- у о С / — Ctg о„. 2

Таким образом, мост обеспечивает получение четырех величин: активной величины на выходе усилителя 3, пропорциональной одной

10 составляющей, активной величины на выходе регулируемого делителя напряжения 6, пропорциональной второй составляющей, активной величины на выходе сумматора 4, пропорциональной комплексной проводимости изме15 ряемой комплексной величины, и активной величины, равной отношению составляющих измеряемой комплексной величины (тангенсу угла потерь или добротности) .

Схема замещения измеряемой комплексной

20 величины может состоять из параллельно соединенных индуктивности и сопротивления, при этом образцовый элемент 7 должен быть либо индуктивностью, либо резистором, т. е. также соответствовать одной из составляю25 щих схемы замещения.

Формула изобретения

Зо Квазиуравновешенный мост переменного тока, содержащий источник напряжения, усилитель, причем выход источника напряжения и вход усилителя соединены с клеммами для подключения объекта измерения, фазочувст35 вительный индикатор, один вход которого соединен с выходом усилителя, другой с выходом источника напряжения, а выход — с управляющим входом регулируемого делителя напряжения, образцовый элемент, подключенный

40 одним концом к входу усилителя, и два измерителя (преобразователя), один из которых соединен с выходом усилителя, а другой — с выходом регулируемого делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью получе45 ния значения, пропорционального комплексной проводимости измеряемой величины, в схему моста дополнительно введены сумматор, измеритель отношения напряжений и третий измеритель, причем вход регулируемого

50 делителя напряжения соединен с выходом источника напряжения, а выход с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — к другому концу образцового элемента и третьему из55 мерителю, при этом выход усилителя и выход регулируемого делителя напряжения подключены к входам измерителя отношения напряжений.

504979

Составитель В. Гаевский

Техред М. Семенов

Корректор 0. Тюрина

Редактор E. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1504/8 Изд. № 1168 Тираж 1010 Подписное.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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