Измеритель низкоомных комплексныхсопротивлений

Измеритель низкоомных комплексныхсопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.05.79 (2!) 2763489/18-21 (51)М. КЛ. с присоединением заявки ¹. G 01 R 27/02//

G 01 R 17/10

Государственный комитет

ССС P

l30 делам изобретений я открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,0481, бюллетень N9 14 (53) УДК 621.317 ЭЗ (088.8) Дата опубликования описания 15 . 04 . 81

1

Ю.В. Братусь, Ф.Б. Гриневич и В.П. Кадпйяко: „ (72) Авторы изобретения

fi л

Институт электродинамики «Н Украинск (7! ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКООМНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерениям комплексных сопро,тивлений при помощи мостовых и компенсационных измерительных цепей.

Известны трансформаторные мосты для измерения малых значений комплексных сопротивлений, подключаемых к устройству по четырехэажимной схеме, содержащие источник питания,плечевой трансформатор с двумя вторичными обмотками, от которых питаются две ветви моста, в одной из ветвей моста включены последовательно четырехзажимный измеряемый объект и образцо- 15 вая мера, а во второй ветви включены последовательно две образцовые меры, причем одна из этих мер четырехзажимная, между потенциальными зажимами измеряемого объекта и образцовой меры,20 расположенных в разных ветвях моста, включен детектор равновесия 11.

Недостатком этих устройств является то, что измеряемый объект и 25 сравниваемая мера расположены в различных ветвях моста и обтекаются разными токами, при этом сопротивления соединительных проводов влияют на ток s ветви измеряемого объекта, что 30 приводит к возникновению дополнительных погрешностей измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения индуктивных комплексных сопротивлений,-содержащее соединенные последовательно источник питания, четырехзажимный измеряемый объект, образцовую меру взаимной индуктивности и образцовый резистор, детектор равновесия, два трансформатора и операционный усилитель, в цепи обратной связи которого включен образцовый резистор p2) .

Недостатком данного устройства является то, что поскольку обмотки меры взаимной индуктивности имеют конечное внутреннее сопротивление, а входное сопротивление обмотки трансформатора не бесконечно велико, то при шунтировании обмотки обмоткой возникает погрешность, входящая в результаты измерений. Из-за неидеальности операционного усилителя также вносится дополнительная погрешность в результаты измерений. Кроме того, наличие усилителя снижает надежность устройства.

822079

Цель изобретения — повышение точности измерений и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель ниэкоомных комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с первым токовым зажимом измерителя, второй токовый зажим соединен с началом первичной обмотки первой образцовой меры вза- имной индуктивности, первыи потен циальный зажим измерителя соединен с первым входом детектора равновесия, второй потенциальный зажим измерителя подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансфор- 15 матора, первичная обмотка которого .соединена с вторичной обмоткой первой образцовой меры взаимной индуктивности, образцовый резистор, введены вторая образцовая мера вэаимн и ин- 20 дуктивности, второй образцовый резистор, дополнительные первичные обмотки трансформатора, причем второй выход источника питания соединен через последовательно соединенные образцовые резисторы и первичную обмотку второй образцовой меры взаимной индуктивности с концом первичной обмот— ки первой образцовой меры взаимной индуктивности, к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключены две первичные обмотки первого трансформатора, начало регулируемой вторичной обмотки которого соединено со вторым входом детектора равновесия, конец — с регулируемои вторичной обмотками второго трансформатора, дополнительная первичная обмотка которого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры взаимной индуктивности. 40

Кроме того, трансформаторы снабжены вторым сердечником, причем вторичные и дополнительные первичные обмотки трансформаторов расположены одновременно на обоих сердечни- 4 ках.

На, чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит источник 1 питания, измеряемый объект 2, 50 образцовые меры 3 взаимной индуктивности с обмотками 4 и 5 и 6 с обмотками 7 и 8, образцовые резисторы

9 и 10, детектор 11 равновесия, трансФорматоры 12 с обмотками 13-15 и 16. с обмотками 17-1 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При равновесии цепи обеспечивается равенство напряжений на зажимах измеряемого объекта 2 и на зажимах 40 обмоток 14 и 18.Если сопротивления первичных обмоток 13 и 17 трансформаторов 12 и 16 бесконечно велики, то никакого шунтирования образцовых меры 3 и резистора 9 нет. При этом 65 напряжения на зажимах обмоток 15 и 19, наведенные потоками в основных сердечниках трансформаторов 12 и 16, обусловленных соответствующими тонами в обмотках 13 и 17, были бы равны падениям напряжения на зажимах обмотки 8 второй образцовой меры 6 взаимной индуктивности и на зажимах образцового резистора 10 соответственно. Потоки во вторых сердечниках этих трансформаторов 12 и 16 отсутствуют, и, следовательно, напряжения на зажимах обмоток 14 и 18 пропорциональны напряжениям на первой образцовой мере 3 (на обмотке 5) и на образцовом резисторе 9 соответСтвенно. Если обмотка, например, 17 имеет конечное сопротивление, напряжение на ее зажимах ниже падения напряжения на зажимах обмотки 8 меры 6, благодаря чему по обмотке 19 течет ток, компенсирующий это изменение и создающии соответствующее напряжение на зажимах обмотки 18, компенсирующее рассматриваемую погрешность. Аналогичным образом осуществляется компенсация шунтирования образцового резистора 9 посредством создания дополнительного потока во втором сердечнике трансформатора 12 при протекании компенсирующего тока в обмотке

15, пропорционального разности напряжения на обмотке 13 и втором образцовом резисторе 10.

Если обозначить одинаковые значения взаимной индуктивности мер 3 и 6 через М, значения сопротивлений образцовых резисторов 9 и 10 через R, числа витков в обмотках 13, 14,17,18, 15,19 соответственно через m =m 8 в,о, в„ =я„ ; m,>, сопротивление измеряемого объекта 2 — через

2х = R„ + ju) L > 1,равнение равновесия цепи можно записать в виде где 1 — ток в цепи измеряемого объекта 2 и образцовых мер 3 и 6, откуда

L„= мял (2)

Ь %12

Как видно иэ равенств (2), отсчет измеряемых величин пропорционален количествам витков в коммутируемых обмотках 14 и 18 трансформаторов

12 и 16.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении точности измерений за сЧет компенсации погрешностей измерений, возникающих при шунтировании образцовых мер первичными обмотками трансформаторов.

Формула . изобретения

1. Измеритель ниэкоомных комплексных сопротивлений, содержащий истОч822079

Составитель Л. Фомина

Редактор М. Циткина Техред Н.Келушак Корректор Н. Швыдкая

Заказ 1841/69 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патэнт", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ник питания, первый выход которого соединен с первым токовым зажимом измерителя, второй токовый зажим соединен с началом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности, первый потенциальный зажим измерителя соединен с первым входом детектора равновесия, второй потенциальный зажим измерителя подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансформатора, первичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой первой образцовой меры взаимной индуктивности, образцовый резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чео, с целью повышения точности измерений и надежности работы измерителя, введены вторая образцовая мера взаимной индуктивности, второй образцовый резистор, дополнительные первичные обмотки трансформаторов, причем второй выход источника питания соединен через последовательно соединенные образцовые резисторы и первичную обмотку второй образцоBoff меры взаимной индуктивности с концом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности, к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключены две первичные обмотки первого транс- форматора, .начало регулируемой вторичной обмотки которого соединено со вторым входом детектора равно весия,конец — с регулируемой вторичной обмоткой второго трансформатора, дополнительная первичная обмотка которого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры вза<О имной индуктивности.

2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что трансформаторы снабжены вторым сердечником, причем вторичные и дополнительные первичные обмотки трансформаторов 5 расположены одновременно иа обоих сердечниках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Братусть Ю.В., Гриневич Ф.Б. и

20 Карпенко В.П. Компенсация методических погрешностей в мостах с четырехэажимным подключением измеряемого объекта. Препринт-90, К;, Изд-во АН 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 470763, кл. G 01 R 27/02, 1973 (прототип).