Устройство для измерения активного сопротивления
Патент 890267
Авторы
Классы МПК
Устройство для измерения активного сопротивления
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е < 890267
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советскик
Соцналистическмк
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свяд-ву (22) Зая влено 18.07.77 (21) 2510049/18-21 (51)М. Кл.
G 01 R 27/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет—
Ркударстеаннмй кемнтет
СССР не делам нзебретеннй н еткрмтнй
Опубликовано 15.12.81 Бюллетень ¹ 46
Дата опубликования описания 15.12.81 (53) УДК 621.317. .332.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. Е. Синдаловский и С. С. Березин
- -- --iJ
Ленинградское ордена Октябрьской Революци выл в (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Изобретение относится к измерительной тех нике и может быть использовано в аппаратуре автоматического контроля и измерения активного сопротивления цепей с сигналами сложной формы.
Известно устройство для измерения активного сопротивления, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, мостовые фильтры переменных составляющих тока в виде магнитных резонансных мостов с Ш-образными сердечниками с обмотками подмагничи1О вания, измерительные приборы. Это устройство работает на принципе наложения постоянного измерительного тока на переменный ток нагрузки (1).
15. Недостаток известного устройства — низкая точность измерения. т
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство (2), содержащее датчик (измеритель) тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, иэмепитель мощности, по показаниям которых активное сопротивленйе подсчитывается по формуле
К 2 где Р— активная мощность;
J — действующее значение тока.
Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения, обусловленная ограниченным диапазоном рабочих частот измерительных приборов, угловой и дополнительной погрешностями измерителя мощности (ваттметра), ограниченным диапазоном допустимых значений коэффициента мощности измерителя мощности.
Цель изобретения — повышение точности измерения при протекании через исследуемый объект негармонического сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что датчик тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, выполнен в виде резистора, подключенного к входу первого анализатора ортогональных составляющих спектра, вькоды ортогональных сигналов которого подключены к входу первого и соответственно
890267 второго квадраторов выхоцы которых соединены с входами первого сумматора, вход Btoporo анализатора ортогональных составляющих спектра подключен к измеряемому объекту, выходы первого и второго анализаторов, соответствующие одноименным ортогональным со-, ставляющим сигналов, подключены соответственно к входу первого и второго блока перемножения, выходы которых соединены с входами второго сумматора, причем выходы сумматоров подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с измерительным прибором.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство для измерения активного сопротивлсли я содержит датчик тока, выполненный в г.ице резистора 1, исследуемый объект 2, анализатор 3 ортогональных составляющих тока компонент спектра, анализатор 4 ортогональных составляющих напряжения компонент спектра, вычислительный блок 5, состоящий из сумматора 6 и квадраторов 7 и 8, . вычислительный блок 9, включающий в себя сумматор 10 и блоки перемножения 11 и 12, блок деления 13, измерительный прибор 14, коммутаторы 15 и 16, блок управления 17.
Устройство работает следующим образом.
С зажимов исследуемого объекта 2 и резистора 1 сигналы, пропорциональные напряжению и току нагрузки, подаются на входы анализаторов 4 и 3.
Каждый анализатор 3 и 4 имеет N пар выходов. Результаты анализа с анализаторов 3 и
4 выдаются в виде пар постоянных напряжений, характеризующих ортогональные составляющие членов разложения в ряд Фурье сигналов, приложенных к входу анализатора.
С выхода анализатора 3 снимаются ортогональные составляющие вектора rl km (r 1 m совФ,;и и r 1 m ЫпФ„ ), а с анализатора
4 — вектора 1.1«у;„(О созФд«и U n, sin+„«) где Ф„1 начальные фазы напряжения и тока
k-той гармоники, r — активное сопротивление резистора 1. Напряжения с выхода анализатора 3 возводятся в квадрат (перемножаются сами на себя) квадраторами 7 и 8. В сумматоре 6 вы-ходные сигналы квадраторов 7 и 8 складываются, образуя сигнал, пропорциональный квадрату действующего значения тока гармоники:
1к г = (r 1Кмсо81.К} + (r 1К,„1пФ1К) е
Одновременно результаты анализа обоих анализаторов 3 и 4 в виде постоянных напряжений, соответствующих одноименным составляющим однопорядковых гармоник напряжения и тока, попарно перемножаются блоками перемножения
11 и 12. В сумматоре 10 выходные сигналы устройств перемножения складываются и образуют
1 сигнал, пропорциональный активной мощности соответствующеи гармоники. ($ U I cosQ ) 2l = U созФ Г. I соаФ;,+ к «m ик «
+ О„„„з1пФО„+ r 1, „з1п 1 „,„, где Фк = l gg — O „.
Сигналы с выходов сумматоров 6 и 10 поступают на блок деления 13, в котором осу10 Шествляется деление сигнала с выхода сумматора 10 на сигнал с выхода сумматора 6. Сигнал с выхода блока деления 13, пропорциональ ный активному сопротивлению исследуемого объекта 2, регистрируется прибором. 14. При измерении активного сопротивления па гармониках спектра разложения синхронно работающие коммутаторы 15 и 16, управляемые блоком управления 17, обеспечивают . одновременное подключение соответствующих выходов анализаторов 3 и 4 ко входам вычислительных блоков 5 и 9.
Формула изобретения
Устройство для измерения активного сопро25 тивления, содержащее датчик тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точнЬсти измерения при протекании через исследуемый объект негармонического сигнала, датчик тока выполнен в виде резистора, подключенного к входу первого анализатора ортогональных составляющих спектра, выходы ортогональных сигналов которого подключены к входу первого и соответственно
ЗЗ второго квадраторов, выходы которых соединены с входами первого сумматора, вход второго анализатора ортогональных составляющих спектра подключен к измеряемому объекту, выходы первого и второго анализатора, соот40 ветствуюшие одноименным ортогональным составляющим сигналов, подключены соответственно к входу первого и второго блока перемножения, выходы которых соединены с входами второго сумматора, причем выходы сумматоров подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с измерительным прибором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 205940, кл. G 01 R 27/14, 1966.
2. Электрические измерения. Под ред.
Е. Г. Шрамкова. М,, "Высшая школа", 1972, с. 268 — 289 (прототип) .
890267
Составитель Б. Дарчннянц
Техред Т Маточка
Редактор О. Персиянцсва
Корректор H. Стец
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 10962/72 Тираж 735
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5