Автотрансформаторный мост

Союз Советских

С х " 488149 оциалистически

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аьг. свид-ву -— (22) 3a5ll3;lollo 08.06.73 (2! ) 1932511!26-21 (5! М.Кс!. 6 01r 17!12 с присоединением заявки—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.10.75.

Б!оллетень № 38 (53) УДК 621.317:733..025 (088.8) Дата опубликования описания 02,06.76 (72) Автор изобретения

P. Г. Файнгольд (7 ) Заявит е.! ь (54) АВТОТРА Н СФО РМАТОР Н Ы Й МОС1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения параметров комплексных сопроти влени!! (резисторов, конденсаторов, катушек и дуктнвности) .

Известны автотраноформаторные мосты ,для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащие генератор, образцовое и измеряемое сопротивления, автотрансформаторные плечи отношения с операционньв! усилителем, использующие операционный усилитель для уравновешивания по квадратурпому параметру.

Эти мосты весьма перспективы для построения приборов, измеряющих параметры комплексных сопротивлений в широком диапазоне величин. Характерной особенностью этих мостов является необходимость использования в качестве образцового элемента импендапса того же характера, что и измеряемый. Эта особенность во многих случаях ограничивает точность измерения, поскольку возможности создания образцового импенданса !высокой точности существенно различаются в зависимости от его вида. B настоящее время наиболее точными и стабильными могут быть изготовлены ооразцовые резисторы.

Точность и стабильность образцовых конденсаторов (для широкого диапазона помина Ib2 ных значений) оказывается существенно ппже, а получение точных и, в особенности, высокодооротных .Кат1 шек инд Тивности пред ставляет собой исключительно сложную техническую проблему.

Целью изобретения является повышение точности при измерении параметров конденсаторов и катушек индуктивности.

Поставленная цель достигается тем, что

Ip предлагаемый мост снабжен дополпптелы!!и! операционным усилителем с инвертирующпм каскадом на выходе. Вход дополнительного операционного усилителя подключен к генераторному узлу моста, а один из генераторных выводов автотрансформаторных плеч отношения подключен к выходу пнвертирующего каскада.

Принципальная схема предлагаемого моста представлена на чертеже.

Мост содержит генератор 1 и индикатор 2.

Ветвь измеряемого объекта образуется плечами 3 и 4. Одно из этих плеч является измсряемым пмпендансом, а другое образцовым резистором. Основные плечи отношения образуются трансформатором 5 и дифференцпруloщим операционным усилителем 6. Обмотка 7 трансформатора 5 имеет регулируемое число витков и служит для уравновешивания мостовой схемы по главному параметру. Цепь отризо цательной обратной связи основного операцп488149

1 A1з)())R!2С!

I + /0)RgC5

Более конкретно рассмотрим использование предлагаемой мостовой схемы для измерения С и tg6,. конденсаторов, имеющих последовательную схему замещения потерь. В этом случае образцовый резистор должен быть включен в плечо 3, а измеряемый конденсатор — — в плечо 4. При этом ураьчгенпе равновесия мо"та приобретает вид:

) 11 3) в) Л 2 С !

1 lpi.) (1 + It 1) х ) jmC; откуда

1g6,. = И;)Сц

К)з Л)г Cii

1Р!., Ro

Если необходимо измерять параметры катушки ипдуктивг!ости, то образцовый резистор включается в плечо 4, à из !еряемь!!! ооъект в !глечо 3, т. е.

f 0)L ). -з =

1+ jIg6,-

Z< = Ro, 3 онного усилителя образуется конденсатором переменной емкости 8 и резистором 9, причем конденсатор 8 служит для уравновсп!ивапия мостовой схемы по квадратурному параметру.

Вспомогательный операционный усилитель 10 дифференцирующего типа имеет цепь отрицательной обратной связи, состоящую из конденсатора 11 и резистора 12. На выходе усилителя 10 стоит инвертирующий каскад 13, к выходу которого подключена обмотка 14, образующая второе плечо автотрансформа орных плеч отношения.

Уравнение равновесия данной мостовой схемы. з

z„

Для такого случая получаем следующие уравнения равновесия моста:

== «R„r„, Г-, К)Л)2С! )Ро

Wig

В случае измерения резисторов вспомога1О тельньш оперг!цпонн! г!! усг!л!ггсл! откгночастся и точка / обмотки 14 непосредственно подключается к точке b.

Таким образом, предлагаемая схема позволяет созда вать на основе автотрансформаторных плеч отношения универсальные измерители Д1.С высокого класса точности, поскольку обеспечивается сочетание высокой точности отношения плеч с использованием резисторов в качестве образцовых импендансов.

Предмет изобретения

Лвтотраг!сформаторный мост, содержащий генератор, подключенный к диагонали питания моста, индикатор, вклгоченный в измерительную диагональ моста, образцовый резистор, измеряемое комплексное сопротивление, образугощую одну ветвь моста, автотрансформаторные плечи отношения с операционным усилителем, образующие другуго ветвь моста, от.ггг гологцггйгг,я тем, что, с целью повышения

35 точности измерения, он снабжен дополнительным операционным усилителем и инвертнрующим каскадом, подключенным к входу дополпителыюго операционного усилителя, вход которого соединен с генератором, а выход ин40 вертиругощего каскада подключен к одному из автотрансформаторнь)х плеч отношения.

488149

Составитель И. Бахтина

Техред 3. Тараненко 1 оррекгор М. Лейзерман

Редактор И. Шубина

МОТ, Загорский филиал

Заказ 562 11зд. ¹ 1907 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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