Устройство для измерения импеданцев

Устройство для измерения импеданцев

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21е, 29,, 21е, 29„

21а4, 71 № 78894

cccr

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. М. Почепа

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПЕДАНСЕВ

Заявлено 30 сентября 1944 года эа 1Х"о 346773 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР

Известны устройства для измерения импедансев, содержащие два трансформатора, вторичные обмотки которых дифференциально включены на нулевой индикатор, а первичные обмотки включены в две цепи, одна из которых содержит измеряемый импеданс.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является включение указанных цепей, содержащих одинаковые эталонные импедансы и шунтированных эталонными активными сопротивлениями, последовательно в цепь питающего генератора.

Импедансы первичных обмоток трансформаторов могут быть использованы в качестве эталонных, а эталонное сопротивление, шунтирующее цепь с измеряемым импедансем, может состоять из двух частей, одна из которых равна эталонному сопротивлению, шунтирующему другую цепь.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2, 3 и 4 — схемы устройства в применении к определению индуктивных и активных сопротивлений обмоток, емкостных и активных сопротивлений конденсаторов и добротности первичной обмотки трансформаторов; »а фиг. 5 — общая схема устройства.

Если внешняя цепь (фиг, 1) генератора Г низкой частоты, состоящая из двух последовательно соединенных контуров z, Rt u z + z

R< + R>, будет потреблять ток величиной 1, то величины токов в первичных обмотках трансформаторов 1 и 2 будут равны:

1=1 R) . 1=1 Rl+R

R — z R + К â€” z+z;

При условии соединения вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 дифференциально, т. е. так, чтобы наводимые в них э.д.с. вь|читались, звук в телефоне Т при некотором значении сопротивления R может достигнуть минимума, близкого к нулю, Нулевое значение получим только в том случае, если между сопротивлениями, входящими в рассматриваемую схему, будет соблюдаться условие: R, z,. = R2 z (при идентичности трансформаторов) . № 78894 — 2—

Таким Ооразом, ec7è измеряемое сопротивление z представляет собой индуктивность или емкссть, то при помощи других известных величин, входящих в схему, можно определить величину активной и реактивной составляющих исследуемого комплексного сопротивления.

Кроме того, с помощью данного устройства можно производить измерение индуктивных и активных сопротивлений обмоток. При этом для получения минимума звука в телефоне Т необходимо, чтобы RL,. =RL.

Поскольку величины R u Lне яв.ляются пере.менными, .то д.ля уравнивания фазовых углов необходимо включить H схему еще одно переменное (фазирующее) сопротивление RI, которое вводится переключателем П последовательно с первичной обмоткой левого (фиг. 2) или праR R вого трансформатора. Если R,L(-, то фазирующее сопрой1 тивлснис вводят последовательно с первичной обмоткой левого трансформатора (кнопка переключателя П оттянута) и активное сопротив)

h) ление измеряемой обмотки определяют по формуле й1 = R - — Й,.

R, В случае же RÄ) (кнопка переключателя нажата) величиR R

R1 на R1 определяется по формуле: .- = (+ R3) „-Г А.

Устройство позволяет определять реактивные и активные сопротивления конденсаторов. Для этого к зажимам А и В (фиг. 3) присоединяют эталонный конденсатор, реактивное и активное сопротивления которого равны С, и R,. Затем при нажатой кнопке переключателя П добиваются минимума звука в телефоне. Однако для измерения С,. и R„нет надобности каждый раз включать в схему эталонный конденсатор. Достаточно это сделать один раз при настройке прибора, подобрав элементы схемы таким образом, чтобы обеспечить необходимые условия и необходимый диапазон измеряемых емкостей и сопротивлений. Емкость конденсатора определяют по формуле:

С,.=С, (Д+ ), о

z»+ х »

R,+R где R, — постоянная прибора.

Предлагаемый способ дает возможность измерять емкости в сравнительно узком диапазоне (из-за высокого значения нижнего предела).

Для того, чтобы расширить диапазон измеряемых емкостей, необходимо ввести последовательно с первичными обмотками трансформаторов два конденсатора, одинаковых как по емкосги, так и по сопротивлению потерь.

Устройство применяется также для определения добротности катуш ки (фиг. 4). Чтобы установить добротность Я,, испытуемых катушек, необходимо знать добротность Q первичной обмотки трансформатора, измерение которой должно быть произведено на нескольких частотах.

Для определения постоянных прибора необходимо ввести в схему прибора два одинаковых конденсатора Со с малым сопротивлением потерь Ro. Сопротивление R> при этом должно быть выведено. Условием минимума звука в телефоне является