Фазовый способ раздельного уравновешивания моста переменного тока

ОП И САН-И Е

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

395783

Союз Советских

Социалистических

Республик .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 171.1972 (№ 1738032/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 28 Vill.1973. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 2.1.1974

М. Кл. G 0lr 17/10 гасударственный камитет

Савета Министрав СССР ие делам изобретений и аткрытий

УДК 621.317.733.025 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Волков, А. Л. Крам, А. Ф. Прокунцев и В. М. Шляндин

Пензенский политехнический институт

Заявитель

ФАЗОВЫЙ СПОСОБ РАЗДЕЛЪНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ

МОСТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в мостах для измерения параметров комплексных сопротивлений, в частности в цифровых.

Известен фазовый способ раздельного уравновешивания моста переменного тока, обеспечивающий одновременное уравновешивание по обеим составляющим, при котором информацию для уравновешивания по реактивной составляющей получают путем одновременного сравнения фазового угла между напряжением небаланса и падением напряжения на плече, противоположном плечу измеряемого объекта, с фазовым углом между падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и напряжением питания и с фазовым углом между падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и инвертированным напряжением питания.

Для получения информации для уравновешивания моста по активной составляющей сравнивают фазовый угол между падениями напряжения на плечах одной ветви с фазовым углом между падениями напряжения на плечах другой ветви, что определяет невысокую чувствительность мостовой цепи, так как разность названных углов равна разности углов потерь плеча сравнения и плеча измеряемого объекта.

Кроме того, для сравнения этих углов необходимо на входы сравнивающего устройства подавать напряжения с плеча сравнения и с плеча измеряемого объекта, что обусловли5 вает высокие требования к стабильности входного сопротивления сравнивающего устройства и к его чувствительности.

По предлагаемому способу для повышения

10 точности информацию для уравновешивания по актизной составляющей получают путем одновременного сравнения фазового угла между напряжением небаланса и падением напряжения на плече, противоположном плечу

15 измеряемого объекта, с фа зовым углом между сдвинутым на +-90 напряжением питания и падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и с фазовым углом между сдвинутым íà + -270 напряжением

20 питания и падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта.

На фпг. 1 представлена принципиальная схема мостовой измерительной цепи; на фиг. 2 — ее круговая диаграмма.

2б Мостовая измерительная цепь составлена из измеряемого объекта с параметрами С, R, сопротивлений R2, R3, уравновешивающих цепь по реактивной составляющей, R4, уравновешивающего цепь по активной составляю30 щей, и емкости С4.

395783

На круговой диаграмме приняты следующие обозначения: ab — напряжение питания мостовой цепи, И вЂ” напряжение, сдвинутое на 90 относительно последнего, с — потенциальная точка, соответствующая вершине моста, примыкающей к измеряемому объекту, положение потенциальной точки вершины моста, примыкающей к плечу сравнения, С4 ar — окружности уравновешивания, проходящие через потенциальную точку с, а, Р-углы (cd b и (a b c соответственно.

Информацию, необходимую для коммутации папаметров, уравновешивающих мостовую цепь одновременно по обеим составляющим, получают путем одновременного сравнения угла а с углами р и P+-180 при уравновешивании по реактивной составляющей и с углами

P+-90 и P+-270 при уравновешивании по активной составляющей.

Сравнивая указанные углы, можно получить информацию о состоянии равновесия по активной составляющей только в том случае, когда точка d окажется на cd b окружности

С4 „, угол ZcdIb(c4) станет равен углу cbk

1(5%90 ), так как Угол а= — с4 ф, как угол, Опирающийся на Д? Г? oKpv?KHocTH C4> àã Я

1 угол () 90 ) = сдам, как угол между касательной и хордой. Угол а по той же причине станет равен углу (р1270 ), когда точка окажется на cdzb окружности (Mcdqb).

Из анализа круговой диаграммы видно, что в случае, когда потенциальная точка d находится в зоне, охватываемой окружностью

С4чаг, УГОЛ а ООЛЬШЕ уГЛа (+ 90 ) И МЕНЬШЕ угла (р:1270 ), а в зоне, не охватываемой

Окружностью С4 аг, уГОл а лиоо меньше уГля (р1-90 ) и, следовательно, угла (Р+-270 ), либо больше угла (р1270 ) и, следовательно, больше угла (р+-90 ).

Блокируя все изменения параметра, уравновешивающего мостовую цепь по активной составляющей (R4), приводящие к соотношению (Р1270 ) )а) ф11-90 ), и сбрасывая все изменения параметра, приводящие к соотношению n))+270 или а((90 ), добиваются того, чтобы точка d оказалась на окружности С4,.„, т. е., уравновешивают мост по активной составляющей независимо от реактивной составляющей. Из круговой диаграммы

5 видно, что мостовая цепь имеет большую чувствительность по углу а, чем чувствительность при работе с углами Zacb u Zcdb. Так, даже при малых отклонениях от состояния равновесия в ту или иную сторону при изменении любой из составляющих угол а меняется на

180, например положение dI u dq при изменении активной составляющей.

Кроме того, при использовании предлагаемого способа плечо измеряемого объекта и плечо сравнения не шунтируются, а шунтирование плеч, имеющих чисто активный характер, приводит к меньшей погрешности.

Предмет изобретения

20 Фазовый способ раздельного уравновешивания моста переменного тока, позволяющий производить одновременное уравновешивание по обеим составляющим, при котором информацию для уравновешивания по реактивной

25 составляющей получают путем одновременного сравнения фазового угла между напряжением небаланса и падением напряжения на плече, противоположном плечу измеряемого объекта, с фазовым углом между падением

З0 напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и напряжением питания и с фазовым углом между падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и инвертированным напряжением пи35 тания, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности, информацию для уравновешивания по активной составляющей получают путем одновременного сравнения фазового угла между напряжением небаланса и падением

40 напря?кения на плече, противоположном плечу измеряемого объекта, с фазовым углом между сдвинутым на +-90 напряжением питания и падением напря?кения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта, и с фазо45 вым углом между сдвинутым на +-270 напряжением питания и падением напряжения на плече, смежном с плечом измеряемого объекта.

395783

Фиг, 7

Фиг. 2

Составитель Л. Айрапетова

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Царькова и О. Усова

Редактор Т. Иванова

Типография, лр. Сапунова, 2

Заказ 3471/15 Изд. № 922 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 475