Устройство для измерения мощности

Устройство для измерения мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДИтЮЛЬСтВЮ

Союз Советских

Социапнстическнк

Респубпии,980009 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.81 (21) 3251961/18-21 с присоединением заявки М3254862/2 1 (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.82.Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 10. 12.82 (51) М. Кл.

С 01 R 21/00 фиудаустаивмй кемктет

СССР ее далем вэобрвтеккй и открытий (53) Уд К 62 1. 317

-7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Чередов, Л. Л. Люзе и П. П. Регер

Омский политехнический институт и Омв сиЯ

I государственный университет (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к устройствам для измерения мощности.

Известен ваттметр, содержащий преобразователь постоянного напряжения в частоту следования импульсов, генератор стабильного тока с интегрирующим конденса- тором, пороговое устройство, входной усилитель, генератор тактовых импульсов, триггер, ключ "сброса", управляющие диоды, источник питания, дифференцирующий

1О конденсатор (1 ).

Недостатками устройства являются сравнительно высокая погрешность дискретности и сложность схемы.

Наиболее близким по технической сущf5 ности к изобретению является устройство для измерения мощности в цепи постоянного тока, содержащее датчик Холла, помещенный в магнитное поле катушки индуктивности, подключенной к входным за- gp жимам через ограничительное сопротивление (2 J.

Известное устройство характеризуется высокой чувствительностью, но, вследст2 вие влияния температуры на значение выходной величины, низкой точностью. Кроме того, выходной величиной устройства является напряжение, а для получения информации в цифровом виде необходимо преобразовать напряжение в цифровой код, т.е. ввести в устройство дополнительный преобразователь, что усложняет схему устройства и снижает точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее полупроводниковый датчик, помещенный в поле катушки индуктивности, первый вывод которого подключен к первому зажиму нагрузки, первый вывод катушки и)щуктивности подключен к первой шине источника напряжения, два резистора, введен блок умножения частот, а датчик выполнен в виде двух стержней прямоугольной формы, первые выводы которых, снабженные инжектирующими контактами, соединены между собой и подключены ко второй ши3 98000 не источника напряжения, вторые выводы их, снабженные омическими контактами, подключены к соответствующим входам блока умножения . частот и через с сютветствующие резисторы к жрвой шине источника напряжения, причем второй зажим нагрузки подключен ко второму выводу катушки индуктивности. Один из стержней полупроводникового датчика выполнен из несобственного германия и -типа, другой — щ иэ германия п-типа, близкого к собственно муе

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-схема варианта устройства, на фиг. 3 — график, поясняющий работу варианта устройства.

Устройство для измерения мощности содержит катушку 1 индуктивности, датчик, выполненный в виде двух полупроводниковых стержней — один (2) из несобст- go венного германия п-типа, другой (3) иэ германия и -типа, близкого к собственному, снабженных инжектирующими 4 и 5, омическими 6 и 7контактами, резисторы

8 и 9, блок 10 перемножения частот и нагрузку 11. Инжектируюшие контакты 4 и 5 стержней 2 и 3 соответственно соединены с положительной шиной источника напряжения и с одним из зажимов нагрузки 11. Омические контакты 6 и 7 стержней 2 и 3 соединены через соответствующие резисторы 8 и 9 с отрицательной шиной источника напряжения и через катушку 1 со вторым зажимом нагрузки 11.

Первый вход блока 10 перемножения час35 тот подключен к резистору 8, а второй его вход подключен к резистору 9.

Устройство работает следующим образом.

При помещении стержня 2 из несобственного германия и -типа в магнитное поле катушки 1, силовые линии которого параллельны оси стержня, и при подключении стержня в измерительную цепь последовательно с резистором 8, возникают коле45 бания тока с частотой f, протекающие по стержню. Частота колебаний тока прямо пропорциональна напряженности электрического поля, т.е. напряжению приложенного к контактам кристалла

fq = F(E) - F(Uy) или fÄ = K,Îõ где Ох — напряжение, приложенное к омическому и инжвктирующему контактам кристалла.

При помещении стержня 3 иэ германия н-типа, близкого к собственному, в маг55 нитное поле катушки l, силовые линии которого параллельны оси стержня, возникают колебания тока с частотой f . Час9 4 тота колебаний тока прямо пропорциональна напряженности магнитного поля катушки возбуждения, т.е. току, протекающему по его обмотке.

Величины, пропорциональные частотам колебаний тока, протекающих по стержням

2 и 3, подаются на первый и второй входы соответственно блока 10 перемножения частот, на выходе которого получаем ве( личину, пропорциональную мощности. — f1 2 — Г(Ч Х) F(Px) или

= К х К х — К Кд. Рх= КР > где К = К„° К, где P — измеряемая мощность, В случае выполнения стержней датчика в виде усеченной пирамиды большее основание одного иэ них и меньшее основание другого, снабженные инжектирующими контактами, соединены между собой, меньшее основание одного стержня и большее основание другого, снабженные омическими контактами, подключены к соответствующим входам блока вычитания частот. Стержни датчика выполнены из высокоомного германия и-типа (фиг. 2).

Таким образом, введение в устройство для измерения мощности двух стержней в прямоугольной форме один из несобственного германия п-типа, второй из германия м -типа близкого к собственному, каждый из которых снабжен инжектирующим и омическим контактом, двух резисторов и блока перемножения частот позволяет повысить точность иэмеренияо

Формула изобретения

1. Устройство для измерения мощности, содержащее полупроводниковый дат чик, помещенный в поле катушки индуктивности, первый вывод которого подключен к первому зажиму нагрузки, первый вывод катушки индуктивности подключен к первой шине источника напряжения, два резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен блок умножения частот, а датчик выполнен в виде двух стержней прямоугольной формы, первые выводы которых, снабженные инжектируюшими контактами, соединены между собой и подключены к второй шине источника напряжения, вторые выводы их, снабженные омическими контактами, подключены к соответствующим

5 980009 6 входам блока умножения частот и через гой — из германия и -типа, близкого к соответствующие резисторы к первой ши- собственному. не источника нащ3яжения, причем второй Источники информации, зажим нагрузки подключен к второму вы- принятые во внимание при экспертизе воду катушки индуктивности. 1. Авторское свидетельство СССР

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- М432403,кл.С 01 R 21/00,21.12.71 ш е.е с я тем, что один из стержней 2. Электрические измерения. Под ред. полупроводникового датчика выполнен из Е. Г. Шрамкова, М., "Высшая школа", несобственного германия и-типа, дру- с. 295, рис. 16.3.

980009 юг.

Заказ 9351/34 Тираж 7 17

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

Составитель Г. Ястребова

Редактор Н. Пушненкова Техред С, Мигунова Корректор М. немчик