Трансформаторный мост

Трансформаторный мост

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетсиик

Саа иелистичесиик

Реса блик (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 031176 (21)2416847/18-21 (5Ц М. Кл.

Ст01 Р 17/12 с присоединением заявки И— (23) Приоритет(43) Опубликовано 051278.Бюллетень РЙ 45

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 317.733 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10,1278 (72) Авторы изобретении

Л.A.Çàôðàíñêèé, Ю.Я.Карпухин, B.Â.Корженевский и E.Í.Òàíêåâè÷ (7l) Заявитель (5 4 ) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, к устройству трансформаторных мостов, в частности, мостов для измерения малых комплексных сопротивлений, предназначенных для производственных измерений, Известен трансформаторный мост, содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плеча моста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления, образующие два другие плеча моста, индикатор и компенсирующий трансформатор. Измерение малых комплексных сопротивлений в известном трансформаторном мосте возможно благодаря компенсации сопротивлений проводов и контактов, которая достигается за счет введения в индуктивное плечо с помощью компенсирующего трансформатора напряжения, равного падению напряжения на проводах и контактах, включенных последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением. Такая схема обусловливает применение четырехзажимного включения измеряемого комплексного сопротивления. Это создает ряд трудностей в условиях автоматических производственных измерений, главным из которых являются усложнение механических узлов и уменьшение надежности контактирования.

Это можно устранить при двухзажимном включении измеряемого комплексного сопротивления. Однако, в известном трансформаторном мосте это приводит к уменьшению точности измерения малых комплексных сопротивлений.

Цель предлагаемого изобретенияповышение точности измерения малых комплексных сопротивлений при двухзажимном подключении.

Она достигается за счет того, что

1о в мост содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плеча моста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления, образующие два другие плеча моста, индикатор, одним выводом йодключенный к образцовому комплексному сопротивлению и зажиму для подключения измеряемого комплексного сопротивления и компенсирующий трансформатор, введены образцовый резистор и масштабирующий операционный усилитель, при этом образцовый резистор включен в плечо моста последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением и параллельно его

636547 выводам включена первичная обМотка компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом масштабирующего операционного усилителя, а выход упомянутого усилителя подключен к обмотке, индуктивного делителя.

На фиг.1 дана принципиальная схема ( предлагаемого трансформаторного моста, а на фиг.2 представлена его эквивалентная схема, где Š— ЭДС, наводимая в обмотке ин- )О о дуктивного делителя;

U †. выходное напряжение масштабиХ рующего операционного усилителя; — величина образцового резист тора; 15 — падение напряжения на резис2 торе Я

0 — напряжение на входе масштаби9 рующего операционного усилителя; величина измеряемого комплекс- 0

Х ного сопротивления; суммарное сопротивление проводов и контактов, включенных последовательно с Z z, Я и Я вЂ” величины резисторов масштаби2 3 рующего операционного усилителя;

Х вЂ” ток и ветви Z „.

Предлагаемый трансформаторный, мост содержит генератор 1, индуктивный делитель 2, Образующий дна плеча мос30 та, образцовое комплексное сопротивление З,зажимы 4 и 5 для подключения измеряемого комплексного сопротивления б,индикатор 7,одним выводом подключенный к образцовому комплексному сопро- 3> тивлению и зажиму 5 для подключения измеряемого комплексного сопротивления, нключенный последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением образцовый резистор 8, параллельно 40 выводам которого включена первичная обмотка компенсирующего трансформатора соединена со входом масштабирующего операционного усилителя 10, а выход упомянутого усилителя подключен к обмотке индуктивного делителя.

Трансформаторный мост работает следующим образом. Напряжение генератора поступает на индуктивный делитель и плечи, образованные образцовым и 50 измеряемыми комплексными сопротивлениями. Ток, протекающий через измеряемое комплексное сопротивление,создает на образцоном резисторе падение напряжения, которое снимается с помощью компенсирующего трансформатора, усиливается масштабирующим операционным усилителем, вводится в плечо индуктивного делителя и изменяет отношение напряжений в плечах моста. Благодаря осуществляемой таким образом обратной связи достигается компенсация сопротивлений проводов и контактон, включенных последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением.

Пренебрегая шунтированием резистора

Я трансформатором 9, можно записать

U -1р (1) н то же -время (),----а -> где п - коэффициент трансформации трансформатора 9, и 2

u =-О, — „(3)

В случае равновесия моста потенциал точки а равен нулю, а выражение для тока 1 имеет вид:

Е 0

Я„. +2>, Подстановка н формулу (4) выражений

Формул (1), (2), (3) дает ныражение для тока 1 в виде

I =Е а

R +p g + (5) х

Из последнего уравнения следует, что при соблюдении условия

2 и — =1+ — (6)

"з RI достигается компенсация паразитных сопротивлений, включенных последовательно с Z

Применение предлагаемой схемы позволяет производить точные измерения малых комплексных сопротивлений при их днухзажимном включении, что создает условия для повышения надежности контактиронания и упрощения механических узлов контрольно-измерительных устройств.

Формула изобретения

Трансформаторный мост, содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плеча моста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления, образующие два других плеча моста, индикатор, одним выводом подключенный к образцовому комплексному сопротивлению и к зажиму для подключения измеряемого комплексного сопротивления, компенсирующий трансформатор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения малых комплексных сопротивлений при двухзажимном подключении, н него введены образцовый резистор и масштабирующий операционный усилитель, при этом образцовый резистор включен н плечо моста последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением и параллельно его выводам включена первичная обмотка компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом масштабирующего операционного усилителя, а выход упомянутого усилителя подключен к обмотке индуктивного делителя.

636547

Az. 1

Составитель И.Бахтина

Техред З.Фанта Корректор Л.Небола

Редактор Б.Павлов

Заказ 6932/35 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4