Четырехзажимная трансформаторная мера импеданса

Четырехзажимная трансформаторная мера импеданса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВтОВСКОМУ СаИДИтИЛЬСтВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<1ц993154

{61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140881 (21) 3334008/18-21 с присоединением заявки HP(23) Приоритет

Опубликовано 300183. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 3001.83 (311 М. Кл.з

G 01 R 27/00

Государственный комнтет

СССР по делам изобретеннй н открытий

f $3) УДК 621. 317.. 73(088. 8) I .

Ю.В. Братусь, Е.А. Будницкая, В.П. Карпенко, Ю.А. Смоляр и Г.В. Янишевский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ЧЕТЫРЕХЗАЖИМНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ МЕРА

ИМПЕДАНСА

Изобретение относится к измери:тельной технике, в частности к технике создания образцовых мер комплексных сопротивлений малых значений.

Известна четырехзажимная трансформаторная мера импеданса, которая содержит трансформатор с тремя сердечниками и шестью обмотками и два образцовых импеданса, причем две обмот- 0 ки охватывают одновременно все три ,сердечника, зажимы одной иэ них являются потенциальными: зажимами образцовой меры, вторая обмотка — вспомогательная, третья и четвертая обмотки охватывают второй и третий сердечники, зажимы третьей обмотки являются токовыми зажимами трансформаторной меры, а зажимы четвертой обмотки подключены к зажимам образцового

20 импеданса, пятая и шестая обмотки охватывают третий сердечник, к важи". мам пятой обмотки подключен вспомогательный импеданс, шестая обмотка является вспомогательной; вторая, четвертая и шестая -обмотки соединены последовательно между собой (1 ).

Недостатком устройства является ограниченная точность трансформаторной яерн из-за шунтирования основного образ> оного импеданса входным З0 сопротивлением обмотки. Остаточная погрешность недокомпенсации равна примерно квадрату исходной погрешности. Кроме того, в устройстве не обеспечивается компенсация погрешности, возникающей иэ-за влияния. индуктивностей рассеяния между вторичными обмотками трансформатора. Другим недостатком известного устройства является наличие двух идентичных образцовых мер, ограничивающих функциональные возможности устройства.

Например, построение набора регулируемых мер с регулируемям тангенсом угла потерь по такой схеме достаточно сложно,-так как требуется связанное регулирование двух идентичных образцовых импедансов.

Наиболее совершенной является четырехзажимная трансформаторная мера импеданса, содержащая два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый, образцовый импеданс и повторитель напряжения, причем первая и вторая обмотки на каждом трансформаторе охватывают оба сердечника, зажимы первой обмотки на первом трансформаторе являются токовыми зажимами трансформаторной меры, зажимы первой обмотки второго

993154 трансформатора являются потенциальными зажимами трансформаторной меры, вход повторителя напряжения и вторые обмотки обоих трансформаторов подключены параллельно к зажимам образцового импеданса, выход повторителя 5 подключен к зажимам параллельно соединенных третьих обмоток обоих тран-: сформаторов $2).

Недостатком известного устройства является наличие погрешности, обус- 10 ловленной сопротивлением намагничивания вторых обмоток трансформатора, подключенных параллельно к зажимам образцового импеданса.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в четырехзажимную трансформаторную меру импеданса, содержащую образцовый импеданс, повторитель напряжения и два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каж-, дый, причем две обмотки на каждом трансформаторе соответственно охватывают оба, сердечника, зажимы первой обмотки первого трансформатора являются токовыми зажимами меры, зажимы первой обмотки второго трансформатора — потенциальными зажимами еры, вторая обмотка каждого трансфоратора подключена параллельно зажиам образцового импеданса, третья обмотка каждого трансформатора охватывает первый сердечник, введен второй повторитель напря>кения и четвертая обмотка на каждом трансформаторе, охватывающая второй сердечник тран" сформатора причем третья и четвертая обмотки на каждом трансформаторе соединены последовательно и подключены к входу соответствующего повто- 4О рителя напряжения, выходной зажим каждого повторителя напряжения подключен .к зажиму, соединяющему третью и четвертую обмотки соответствующего трансформатора. 45

На, чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый трансформатор с двумя сердечниками 1 и 2 и обмотками 3-6, второй трансформатор с двумя сердечниками 7 и 8 и обмотками 9 — 12, образцовый импеданс

13, повторители 14 и 15 напряжения.

Обмотка 3 охватывает оба сердечника

1 и 2 первого трансформатора, и ее зажимы являются токовыми зажимами трансформаторной меры. Обмотка 10 охватывает оба сердечника 7 и 8 вто.рого трансформатора, и ее зажимы ,являются потенциальными зажимами @» . трансформаторной меры. Обмотка 4 охватывает оба сердечника первого трансформатора и подключена к зажимам образцового импеданса 13, к этим же зажимам подключена обмотка 9, ох- 6S ватывающая оба сердечника второго трансформатора.

Принцип действия предлагаемой образцовой меры состоит в следующем.

Число витков в обмотках 3 и 10 одинаково, и эти обмотки маловитковые.

Число витков в обмотках 4 и 9 также одинаково; но эти обмотки относительно многовитковые, так как оба трансформатора повышающие. Входная проводимость трансформаторной меры, определяемая по четырехэажимной схеме на входных зажимах обмоток 3 и 10 равна и

--.Ея,, ()) где Yp - проводимость образцового импеданса 13, m — соответственно число. витков в обмотках 3 и 4;

3 — ток в обмотке 3;

U — напряжение на зажимах обмотки 10.

Компенсация погрешности, возникающей из-за влияния внутренних сопротивлений обмоток, подключенных к зажимам образцового импеданса 13, в предлагаемом устройстве, как и в прототипе, обеспечивается за счет применения второго трансформатора для формирования выходного напряжения на зажимах обмотки 10 ЭДС на зажимах обмотки 10 наводится током в обмотке 9. Погрешности, обусловленные влиянием остаточных параметров обмоток 4 и 9, включенных последовательно с импедансом 13, компенсируются за счет применения двух трансформа",торов таким же образом, как и в про тотипе.

Для снижения погрешности, обусловленной шунтированием образцового импеданса входным сопротивлением обмотки, необходимо увеличить входные сопротивления обмоток 4 и 9 двух трансформаторов, т.е. снизить значение тока намагничивания сердечников этих трансформаторов. Достигается это в предлагаемом устройстве применением двух повторителей 14 и 15 напряжения. На вход повторителя 14 подается напряжение с зажимов двух последовательно соединенных обмоток

5 и 6, одна.иэ которых охватывает сердечник 1, а вторая — сердечник 2 °

Число витков в обмотках 5 и 6 одинаково и равно числу витков в обмотке 4. Выходное напряжение повторителя 14 приложено к зажимам обмотки 6,,благодаря чему при идеальном коэффициенте передачи повторителя 14 (К=1) напряжение иа зажимах обмотки 5 близко к нулевому, Такое же напряжение будет соответственно и .на зажимах .обмотки 4 и, следовательно, ток на=..-:: 993154

Составитель A. Митрофанов

Редактор А. Фролова Техред Е.Харитончик

Корректор О. Билак Заказ 448/60 Тираж 7.08

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 магничивання по обмотке 4 протекать не будет, 4то соответствует п »актически бесконечному полному входному сопротивлению обмотки. 4 и отсутствию погрешности из-за шунтирования элемента 1Э обмоткой 4. 5

Аналогично действие повторителя

15 напряжения, вход которого подключен к зажимам обмоток 11 и 12, а выход — к зажимам обмотки 12. Повторитель 15 также осуществляет пере- 10 распределение напряжений между обмотками 11 и 12 таким. образом, что на зажимах обмотки 11 напряжение близко к нулевому. Такое же нулевое напряжение соответственно возникает на.за- 15 жимах обмотки 9, что приводит практически к нулевому намагничивающему..току в этой обмотке и, следовательно, к практически бесконечному ее входному полному сопротивлению и ис- 2О ключению погрешности .от шунтирования этой обмоткой образцового элемента 13.

Напряжение, подаваемое. на вход повторителей 14 и 15, равно соответст-25 венно ЭДС обмоток 4 и 9, и поэтому компенсирующее напряжение формирует-, ся без погрешностей.

Таким образом, в предлагаемом ,.устройстве осуществляется компенса-! ция погрешностей, обусловленных влиянием остаточных сопротивлений обмоток, подключенных параллельно образцовому импедансу, и влиянием.сопротивлений намагничивания этих обмо;ток.

Формула изобретения

Четырехзажнмная трансформаторная мера импеданса, содержащая образцо- вый импеданс, повторитель напряжения и два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый, причем две обмотки на каждом трансформаторе соответственно охватывают оба сердечника, эажи»ы первой обмотки первого трансформатора являются . токовыми зажимами меры, зажима-первой обмотки второго трансформатора .потенциальными зажимами меры, вторая обмотка каждого трансформатора подключена параллельно зажимам образцового импеданса, третья обмотка каждо" го трансформатора охватывает первый сердечник, отличающаяся тем, что-, с целью повьыения точности, в нее введены второй повторитель на ряжения и четвертая обмотка на каждом трансформаторе, охватывающая второй сердечник трансформатора, причем третья и четвертая обмотки иа каждом трансформаторе соединены последовательно и подключены к входу соответствующего повторителя напряжения, выходной зажим. каждого повторителя напряжения подключен к зажиму, соединяющему третью и четвертую обмотки соответствукицего трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 5б1908, кл. G 01 R 27/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2971209, кл..6 01 R 27/2б, 12.09.80.