Индуктивно связанными плечами для измерения комплексных сопротивлений
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
3I6022
Союз Соеетсви
Социзлистическил
Реслублии
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
МПК G Olr 17/10
Заявлено 27.l l.1970 (№ 1409799/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания ЗО.Х1.1971
Комитет со делам изобретений и открытий ори Совете Мииистрое
СССР
УДК 621.317.733.025 (088.8) Автор изобретения
И заявитель
В. С. Гурьянов
МОСТ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ПЛЕЧАМИ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
Изобретение относится к электроизмерительной технике.
Известны различные типы мостов с индуктивно связанными плечами для измерения комплексных сопротивлений. Одни содержат набор высокоточных образцовых мер различных значений, что делает их дорогими, другие требуют только одной активной и одной реактивной меры и уравновешиваются с помощью индуктивных делителей напряжения, но имеют меньшую точность, так как индуктивные делители напряжения по сравнению с трансформатором напряжения обладают значительно большим выходным сопротивлением, поэтому их нельзя нагружать током, пе увеличивая при этом погрешности.
Известны также мосты, в которых трансформатор напряжения и индуктивный делитель напряжения работают в режи»е компаратора напряжений, и ток через них не течет и, следовательно, они не имеют погрешности, вызванной выходным сопротивлением индуктивного делителя напряжения. Но такие мосты не обеспечивают прямого отсчета измеряемой величины и для получения результата измерения необходимо производить вычисления, что часто неудобно.
Предлагаемый мост, содержащий трансформатор напряжения, нуль-индикатор, два индуктивных делителя напряжения, подсоединенных к регулируемой вторичной обмотке трансформатора напряжения, образцовые активную и реактивную меры, каждая из которых подключена к одному из делителей, позволяет повысить точность измерения и получить непосредствен|ный отсчет измеряемых величин благодаря тому, что он снабжен вспомогательным трансформатором напряжения с первичной обмоткой, соединенной с первич10 ной обмоткой ранее упомянутого трансформатора, и с тремя вторичными обмотками, две из которых выполнены регулируемыми и имеющими числа витков, пропорциональные числу витков регулируемой вторичной обмот15 ки основного трансформатора, а третья— идентична обмотке последнего в ветви измеряемого объекта. вспомогательными индуктивными делителями напряжения и активными и реактивными сопротивлениями, пропорцио20 нальными соответственно активной и реактивной образцовым мерам, причем вторые концы активного и реактивного сопротивлений, подсоединенных к делителям напряжения одной регулируемой обмотки вспомогательного
2S трансформатора, соединены с измеряемым объектом со стороны трансформатора напряжения, а вторые концы активного и реактивного сопротивлений, подсоединенных к делителям напряжения другой регулируемой об30 мотки вспомогательного трансформатора, сое316022
3 дипены соответствеш1о с образцовыми активной и реактивной мерами со стороны ocчо«ных делителей напря кения.
Для ускорения процссса ураи!овсшиьания моста в нем пгреключатсли витков сооТ«еТсТвуюгцих обмоток ос11овного и вспо.;!Огатглы!огс трансформаторов напряжения и переключатели соответствующих основ.!ых и aclloìîгательных делителей 1!апряже связа ны между собой, например, механ пиески.
На чертеже показан предлагаемый мост.
К источнику питания 1 подключена первичная обмотка 2 трансформатора напряжения Тр!. Этот трансформатор имеет д1зе вторич1!ые обмотки, .!le I !, I OTop«!xi < Обеспе iel! а тесная и:!дуктивная связь: нерегулируемую обмотку 3, служащую для выбора предела измере1гия, и регулируем;1о обмот1ц 4, к которой подключены два индуктивных дел!!тсля
5 и 6 напряжепля. К выводам Обмоткл 3 подключают измеряемое сопротивление 7, к выводам делителя 5 — образцовое реактивное сопротивление 8, а к вывода I делителя 6— образцовое активное сопротивление 9. Вторые концы всех сопротивлений соедипен вместе и подключены к нуль-индикатору 10. Первична» обмотка 11 вспомогательного трансформатора
Тр подкл1очепа Ic и сто !Инку ITHTali TH 1, a e: o вторичная обмотка состоит из трех последовательно включенных обмоток 12 — 14, К обмотке 12, число витков в которой пропорционалыо числу витков в обмотке 4 трансформатора Тр1, подключены делители 15 и 16»апряжения. Обмотка 18 имеет число витков, пропорциональное числу витков обмотки 8.
Обмотка 14 имеет число витков, пропорциональное числу витков обмотки 4. К обмотке
14 подключены два делителя 17 и 18 напряжения. К выводам делителей 15 и 17 подключены соответственно вспомогательные реактивные сопротивления 19 и 20, пропорциональные сопротивлению 8. К выводам делителей 16 и 18 подключены соответственно сопротивления 21 и 22. Вторые концы сопротивлений 19 и 21 подключены соответственно к высзкопотенциальным выводам сопротивлений 8 и 9, а выводы сопротивлений 20 и 22 подключены к высокопотенциалы!ому вывод, сопротивления 7. При отсутствии трансформатора Тр для равновесия моста !1еобходимо, чтобы сумма токов через сопротив le!Ill»
8 и 9 была бы равна току через сопротиилеH4å 7. Для этого необходимо, чтобы напряжен ie на выходе делителей 5 и 6 б:,iлн бы пропорциональны сопротивлениям 8 и 9, а 1;апряжение на выходе соответственно пропорционально сопротивленшо 7. Как изв";llio, пр i прохождении тока через обмотки 8 и 4 i! делители 5 и 6 будет вполне определенное падение напряжения, зависягцге от величины полного выходного сопротивления этик обмоток и делителей. Для; ;!а обмотках не будут равны напряже1гиям !а сопротпвлс:!Иях. Так зозпикает погрепн1ость :!змсрспия. Известно, что эту погрешность мож1!о иск. ючить, если потреблять ток для 5 !з мере и» от ьс гамol.àòå,»üíoão источчика. В предлагаемом мосте так:!м вспомогателпым источником и служит трансформатор Тр2. 1 сл11 сопрот:.1в.!ение 19 равно сопротивлению 8, а напр»и:е:1:le па ?1ыходе делителЯ 1а рав10 но удвоенному напряжению на зыходе делителя 6, причем напр»жени!о соответствующего состояния равповес:!я моста, То весь ток :!Срез со«рот:!«лсш я 8 и 19 будет потреблятья О-. Обмотк:! 12. От обмотки 4 ток потреб15 лятьс» не будет. Для того, чтобы ток не nol peo IH;1cH oT ooxioTKfI 8, неооходимо, !тобы сопротивление 20 было равно сопротлвлени!О 8, сопротивление 22 равно сопротивлению 9, !!апряжен:!е !!а выходе делителя 17 было рав20 1!о сумме двуx напряжений: на выходе обмотки 8»;!а выходе делителя 6. Соотве!Ственпо напряжение на выходе делителя 18 равно с!, .x;l!Ie папря2ксни1! Иа Вl (ходе ОомОтки 3 и де л1!тел» 6. Для сопротивлений 9 и 21 должны 25 быть «ыполпепы апалоглчные условия, что и для сопротивлений 8 и 19. Если числа витковв перв:i,шы; обмоток 2 и 11 равны (коэфф:!циепт пропорциональности равен единице), а сопротивления 19 и 20 равны сопротивле50 !!ию 8 и соответственно сопротивления 21 и 22 — сопротивлению 9, то обмотка должна H÷eTü удвоенное число витков по сравнению с обмоткой 4 (коэффициент пропорционально;ти два). COOT«eTcтвс1шо обмотка 18 должна З5 иметь число витков, равное с обмоткой 8 (коэôôèö»ñ»ò пропорциональности единица), и обмотка 14 — число витков, равное с об:готкой 4 (коэффициент пропорцноналыости единица). Есл;1 же отношение витков 40 обмоток 2 и 11 не равно единлце, то соотзетст«сино мс:!яются и все другие коэффициенты пропорцио!!альности. Для того, чтобы ускорить процесс уравно«сшива ;!», »еобходимо связать переключате45 л:.I делителей 5, 15, 17 и соответстзецно делиге IeII 6, 16, 18,,!глов обмоток 3 и 18 между собой, например iicxaIi,:чески. Это нетрудно сделать, если нос а д l т ь I I x с 0 О т В г т с т В е и и 0 и а o c b Il e p e Ii l Io! I a50 тсля. (На:сртсжс показаны только связи перекл!о1ателсй оомоток 3 и 18 и старших декад делителей 5, 15, 17). В момент равно«сс;1я отсчет измеряемого сопротивления производят по отношени!о витков обмоток 3 и 4 :i величине сопротивлений 8 и 9. Если сопрогивлс:l;IH 8 и 9 равны 10", где и — целое чисIo, то cpaçl,. полу lа10т прямой отсчет измеряемого сопротл«ления. Если делители 5 и 6 пме!От большое число декад (например 60 II!Cсть-восемь), То делители 15, 16, 17 и 18 мо1, г и;icть только две-четыре декады. В этоi! слу !ае ток через делители 5 и 6 будет уменьше:! на два-четыре порядка. Соответственно на два — 1 етыре порядка будег 65 уменыпспа псгргш:!ость от полного выходного 316022 Рг Составитель Л. Айрапетова Редактор С. И. Хейфиц Техред А. А. Ка|иь||иникова Корректор Е. И. Усова Заказ 3091/8 Изд. ¹ 1281 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений t! открьпий ири Совете М:шпстров СССР Москва, Ж-35, Рау!нская иаб., д. 4, 5 Типография, пр. Сапунова, 2 сопротиВления Оомоток и делителя. В связи с тем, что в;:осте имс|отся погрс|пиости, нс связанпыс с Выходпым сопротивлением обм«ток и делителей (иеравиомерность ма!И..п!!ого потока и др.), ТО к полной компенсации .,е следует стремитьc51. Вголне достато lilo уменьшить ток нагрузки на два-четыре порядка. Предмет изобретения 1. Мост с индуктивно связанными плечами для измер;пия комп lpKcHbix сопротивлешш, содержащий трансформатор напряжения, нуль-индикатор, два ппдуктивных делителя напряжения, подсоедпиенных к регулируемой вторичной обмотке трансформатора напряже Ия, образцовые активную и реактивную меры, каждая из которых подключена к одному из делителей, отличагои|айся тем, что, с целью повышения точности при сохранении непосредственного отсчета измеряемых величин, он снабжен вспомогательным трансформатором напряжения с первичной обмоткой, соединенной с перви шой обмоткой ранее упомянутого трансформатора, и с тремя вторичны!ми обмотками, две из которых выполнены регулируемыми и имеющими числа витков, пропорциональные числу витков регулируемой В; «рп".;:ой Об|по Ип осиовпого трансформатоРа.;1 трегья — — пдептп !На оомотке последнего и ",,;!;.!I !!3.!Оря м,;го обьск!2, ьспомогате:Ibllbl :l:l:!, кт Впым!! делителями напряжения и 5 а кT. В!;:.|з 11 и реактпБпымп сопротивлениями, про{ОРИ:!G22.lbi ыми соответстве|!1 о активной ;! реактив!|ой образцовым мерам, причем вторь!е кОпцы акт !ВНОГО и реактиВного сопротиВлешш. подсоединенных к дел:|телям напряже10 пия одной регулируемой Обмотки вспомогательного трансформатора, соединены с высокопотс циалы|ы;I Выводом измеряемого объект2, а Вторые концы актпВного 11 реаl тпвного сопротивлений, подсоедивенных к делите15 лям напряжения другой регул!|руемой обмотки вспомогательного трансформатора, соединены соответственно с высокопотенциальными Выводамп образцовых а.,тивной и реактивной мер. 20 2. Мост по п. 1, отличи!Оа1аася тем, что, с целью ускорения уравновешиваьп|я, в нем переключатели витков соответствующих обмоток основного и вспомогательного трансформаторов напряжения и перекл:очатели соответст25 вующих основпых и вспомогательных делителей напряжения связаны между собой, например, механически.
