Устройство для измерения частоты переменного тока

Устройство для измерения частоты переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21е, 36 № 60764

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Г. Я. Песензон

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Заявлено 19 апреля 1940 г, за № 31819 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР с присоединением заявок от 25 апреля 1940 г. за № 32070, от 22 мая

1940 г. за № 32747 и от 24 января i1941 г. за № 40204.

Устройство для измерения частоты переменного тока. Это основано на использовании явления скинэффекта, заключающегося в том, что активное сопротивление проводника пропорционально изменению частоты протекающего по проводнику тока. Устройства подобного типа обычно не обеспечивают достаточной точности измерений. В описываемом устройстве этот недостаток устранен. Это достигнуто тем, что в нем применены два проводника одинакового сечения, включенных в общую цепь, форма которых подобрана таким образом, что сопротивление одного проводника почти не изменяется при изменении частоты протекающего тока, а сопротивление другого значительно зависит от частоты. Частоту определяют сравнивая сопротивления проводников обычными методами, используемыми в технике электрических измерений.

На фиг. 1 — 6 изображены различные возможные схемы измерения сопротивлений сравниваемых проводников. Один из проводников выполняют в виде тонкостенной трубки I, а второй в виде сплошного цилиндра 2.

Простейшим способом измерения частоты является определение разности температур на поверхности указанных проводников при нагреве их измеряемым переменным током высокой частоты (фиг. 1 — 3).

При этом сопротивления 1 и 2 могут быть включены в цепь тока последовательно (фиг. 1) или параллельно (фиг. 2), где к точкам 8 и 6 подводится переменный ток измеряемой частоты.

Для измерения температуры нагрева могут быть использованы термопары 4 и 5 (фиг. 1 и 2), устанавливаемые на поверхности обоих проводников. Таким образом, процесс измерения сводится к измерению разности или отношению термоэлектродвижущих сил обеих термопар, что может быть осуществлено обычными способами, известными в электротехнике. Для этой цели, например, может быть использован № 60764 магнитоэлектрический прибор 7 (фиг. 1 — 2) логометрического типа, либо обычный измерительный прибор (фиг. 3), на зажимы. которого непосредственно подается разность напряжений обеих термопар. Для предварительной подгонки схемы служат два регулируемых сопротивления 8 и 9. Для измерения может быть также использована обычная схема моста (фиг. 4 и 5). Сопротивления 8 и 9 (фиг. 4) представляют собой обычные активные сопротивления. Величина их подобрана так, чтобы сбалансировать мост при постоянном токе.

При питании моста переменным током равновесие моста нарушается. По отклонению стрелки магнитоэлектрического прибора (гальванометра) 7, включенного в диагональ моста через выпрямитель 10; определяют частоту питающего мост тока. Прибор может быть проградуироьан непосредственно в значениях измеряемой частоты.

Для повышения чувствительности схемы в нее могут быть включены не одно, а два сопротивления (фиг. 5), изменяющие свою величину в зависимости от частоты, сопротивления 1 и 9 и два сопротивления, величины которых мало зависят от частоты тока (сопротивления

2 и 8).

"В схемах фиг. 4 и 5 измеряется непосредственно величина сопротивлений сравниваемых проводников.

Можно также измерять падения напряжения на сравниваемых сопротивлениях (проводника) 1 и 2, которые включены в цепь переменного тока последовательно (фиг. 6). Для этой цели точки 12 — 18 и

18 — 14 на противоположных концах каждого из сопротивлений (проводников) 1 и 2 соединены с одной из обмоток дифференциального магнитоэлектрического прибора 7, который, как и в описанных выше случаях, может быть включен через выпрямитель 10.

Возможны и другие различные схемы включения, которые во всех случаях будут основаны на измерениях разности сопротивлений обоих сопротивлений (проводников) 1 и 2.

Устройство может быть использовано в качестве реле частоты, для чего нужно вместо магнитоэлектрического прибора 7 со шкалой применить прибор с контактами.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения частоты переменного тока, основанное на использовании явления скинэффекта, вызывающего изменение активного сопротивления проводника в зависимости от частоты протекающего тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения изменения частоты по перераспределению токов в обоих проводниках, применены два соединенных последовательно либо параллельно проводника, форма и материал которых подобраны таким образом, чтобы их сопротивление менялось неодинаково при изменениях частоты протекающего по ним тока.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличаю ща я ся применением термоэлементов, установленных на поверхности обоих проводников и включенных дифференциально в цепь измерительного прибора, с целью определения частоты по разности температур поверхностного нагрева обоих проводников измеряемым током.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью определения частоты по изменению соотношения падений напряжения на обоих последовательно соединенных проводниках, концы их непосредственно присоединены к обмоткам дифференциально измерительного прибора.

М 60761

4. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что проводники использованы в качестве ветвей моста, предназначенного для питания его переменным током измеряемой частоты.