Мост переменного тока

Мост переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. Г. Мельник, О. А. Орнатский, В. В. Петухов, Р. Д. Тучин и Н. А. Фещенко

Г

1 ", e ..э (72) Авторы изобретения

Г.:

Инслггуг электродинамики АН Украинской С Р

Ю. (7l) Заявитель (54) МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использована для измерения параметррв комплексных сопротивлений.

Известны трансформаторные измерительные мосты переменного тока с компенсацией остаточных сопротивлений в ветви объекта измерения.

Наиболее близким по своему назначению и технической сущности является мост переменного тока, содержащий генератор, трано форматор напряжения с первичной обмоткой,подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, детектор равновесия, основную образцовую меру, включенную между вхо-15 дом детектора равновесия и первой вторичной обмоткой трансформатора напряжения, дополнительную образцовую меру, два зажима для подключения объекта измерения, 20 один из которых соединен со входом детектора равновесия, а другой — со второй вторичной обмоткой трансформатора напряжения (1).

Недостатками известного устройства явля1 ются наличие дублирующих обмоток трансформатора напряжения и коммутирующих элементов, необходимых для их регулирования, что значительно усложняет устройство и технологию его изготовления, ухудшение его частотных характеристик из-за возрастания паразитных емкостей, неудовлетворительная работа в области низких частот.

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления устройства и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с генератором, детектор равновесия, основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно со входом детектора равновесия и выводом первой и вторичной обмотки трансформатора напряжения, дополнительную образцовую меру, два зажима для подключения обьекта измерения, один иэ которых соединен со входом детектора равновесия. а

951156 другой — c выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, введены дифференциальный усилитель и два делителя, причем выход дифференциального усилителя через дополнительную образцовую меру соеди- 5 нен с вторым зажимом для по1тключения объекта измерения, а неинвертирующий и инвертируюший входы дифференциального усилителя соединены с первыми выводами соответственно первого и второго делителя, вторые выводы которых соединены соответственно с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения и с выходом дифференциального усилителя, третий вывод первого делителя соединен с земляной ши- 15 ной, а третий вывод второго делителя соединен с выводом первой вторичной обмотки трансформатора напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема моста переменного тока. 20

Устройство содержит генератор 1, трансформатор 2 напряжения с первичной обмоткой 3 и с двумя вторичными обмотками

4 и 5, детектор 6 равновесия, основную образцовую меру 7, зажимы для подключения 25 объекта измерения 8 и 9, дифференциальный усилитель 10, дополнительную образцовую меру 11, делители 12 и 13.

Мост переменного тока работает следующим образом. 30

Напряжение рабочей частоты с выхода генератора 1 подается на первичную обмотку

3 трансформатора напряжения 2. Вторичные обмотки этого трансформатора, объект измерения, подключенный к зажимам 8 и 9 и образцовая мера 7 образуют мостовую цепь.

Ее уравновешивание производится регулированием числа витков одной из плечевых обмоток. Например, при измерении параметра, пропорционального проводимости, регулируемой является обмотка 4. Дополнительная образцовая мера 11, дифференциальный усилитель 10 и вспомогательные делители 12 и

13 служат для введения компенсирующего тока в плечевую обмотку ветви объекта изме-45 рения. Компенсирующий ток устанавливается равным по величине и противоположным по направлению току в ветви образцовой меры.

При равновесии моста в цепи объекта измерения равен току в образцовой мере, по50 этому сумма рабочего и. компенсирующего тока в обмотке 5 оказывается равной нулю.

При этом отсутствует падение напряжения на остаточных сопротивлениях цепи объекта измерения (внутреннее сопротивление обмотки, сопротивления коммутирующих элементов и соединительных проводов), следовательно устраняется их влияние на результат измерения.

Величина компенсирующего тока определяется разностью напряжений на выводах доттолнительной образцовой меры 11. При равенстве коэффициентов передачи делителей напряжение на выводах дополнительной образцовой меры 11, а следовательно, и компенсирующий ток не зависят от напряжения на обмотке 5.

Устройство по сравнению с известными технологичнее в изготовлении, поскольку его трансформатор содержит в 2 раза меньшее число .вторичных обмоток, намотка которых представляет значительную трудность и не поддается механизации. Кроме того упрощается и устройство в целом, так как помимо обмоток трансформатора, в два раза сокращается число коммутирующих элементов в регулируемых обмотках, которое может достигать 50. Еще одно преимущество устроиства состоит в том, что в нем может быть использован не только трансформаторный делитель напряжения, но и делитель лн>бого другого типа, в частности на основе интегральных цифра-аналоговых преобразователей.

Такие делители напряжения хорошо работают в области нижних частот, где использование трансформаторных делителей напряжения нецелесообразно.

Формула изобретения

Мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения, первичная обмотка которсго соединена с генератором, детектор равновесия, основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно с входом детектора равновесия и выводом первой вторичной обмотки трансформатора напряжения, дополнительную об— раэцовую меру, два зажима для подключения объекта измерения, один из которых соединен с входом детектора равновесия, а другой — с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения тру. доемкости изготовления устройства и повышения точности измерения, он снабжен дифференциальным усилителем и двумя делителями, причем выход дифференциального усие лителя через дополнительную образцовую меру соединен с вторым зажимом для подключения объекта измерения, а неинвертируюший и инвертирующий входы, дифференциального усилителя соединены с первыми выводами соответственно первого и второго делителя, вторые выводы которых соединены соответственно с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения и с выхолом, 951156

Составитель В. Семенчук

Техред А.Ач Корректор И. Муска

Редактор Т. Парфенова

Заказ 5936/48 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дифференциального усилителя, третий вы вод первого делителя соединен с земляной шиной, а третий вывод второго делителя соединен с выводом первой вторичной об:мотки трансформатора напряжения.

Источники информапии, принятые во внимание при зкспертиэе

1. Братусь Ю. В., Карпенко В. П. Препринт-79, ИЭД АН УССР, Киев, 1974, с. 16, рис. Sa.