Мост переменного тока

О П И С А Н И Е 1ff)635429

Со1оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.77 (21) 2508391/18-21 (51) 1Ч. К11.з

G 01R 17/10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (53) УДК 621.317.733 (088.8) по делам изобретений н открытий ттт x (72) Авторы изобретения

М. А. Гаврилюк и Е. П. Соголо ицй

*.

Львовский ордена Ленина политехничефий 1тнстйФ й1 ;::.;

Ьг1 Q Л т1, r (71) Заявитель (54) МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения параметров емкостей и индуктивностей.

Известны мосты переменного тока с ручным или автоматическим уравновешиванием, содержащие источник питания, индикатор и блок уравновешивания (1).

Недостатком таких мостов является сложность конструкции. 10

Известны также мосты переменного тока, в которых в качестве уравновешивающих параметров использованы магазины конденсаторов, содержащие источник питания, индикатор равновесия и мостовую 15 цепь (2).

В этом мосте благодаря применению переменной емкости обеспечивается хорошая сходимость мостовой схемы. Недостаток его состоит в том, что стоимость магазина 20 конденсаторов очень высока. Кроме того, конструкция моста сложна из-за больших габаритов конденсаторов и сложности переключателей.

Цель изобретения — упрощение конст- 25 рукции и снижение стоимости моста переменного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в мост переменного тока, содержащий источник питания, включенный в диагональ 30 питания моста, индикатор равновесия включсш1ый в измерительную диагональ моста, и мостовую цепь, одно плечо которой содержит измеряемый обьскт, два других плеча содержат резисторы, и чствертое уравновешивающее плечо содержит персменный резистор, введены операционный усилитель, дополнптсльпьш резистор, конденсатор и дополнительный псрсмснньш резистор, Вк. 1Iочеппыи H цепь ооратнои связи 011срационного усилителя. Один вход операционного усилителя 1срсз конденсатор соединен с вершиной диагонали питания моста, с которой соединен один вывод переменного резистора, другой вход операционно о ус11лителя соединен с одной 113 вершин измерительной диагонали моста, а выход операционного усилителя соединен через дополнигсльнь1й резистор с второй всршиной измерительной диагонали моста, соединенной с вторым выводом переменного рсзистора.

Включение для уравновешиьания реактивной составляющей операционного усилителя позволило упростить конструкцию моста переменного тока и значительно снизить его стоимость.

На чертежике показана a:IeIT11 II Ief I ая схема предлагаемого моста.

Мост переменного тока содержит источник питания (на чертеже не показан), рс3 зисторы 1 — 5, измеряемый объект 6 — 7, конденсатор 8, операционный усилитель 9, индикатор 10 равновесия, вершины 11 — 14.

Операционный усилитель 9 с конденсатором 8 на входе и переменным резистором

4 в цепи обратной связи включен в плечо уравновешивания по реактивной составляющей. Входная цепь операционного усилителя 9 соединена с вершиной 13 моста, к которой подведено напряжение питания К а выход через резистор 5 — к вершине 12 моста, подключенной к первому зажиму индикатора 10 равновесия. Общая точка 15 операционного усилителя соединена с противоположной вершиной 11, подключенной к второму зажиму индикатора равновесия.

Мост работает следующим образом. Условимся, что U>, Us, U4 — падения напряжения на плечах моста; U — падение напряжения между выходами усилителя и вершиной 11 моста.

Равновесие схемы оказывается тогда, когда

Us U4= (1s + Is) Raд так как I,=I,+I, или у (Us + )3 ) R»Rs + URsRs y

) 9 + Rs + Rg Rg + Rs Rs

UsRsRs + +RsRs +sRsRs+ +sRsRs (1) Находим С4

Цд )2

R4

IwC

ir, = u,IeC,R„ (с учетом инвертора, который не показан), а так как

U ддд +,/ 1 х + ) х

Нтс кР4 (2)

Rs + ./1 ).х + ) х

В свою очередь

U,= WZ R (Л.+1ЖХ.). (3)

Подставляем выражения (2) и (3) в выражение (1), получаем в результате

) >CiRiRzRgR4+RiRgRs=) х) Р5+

+) +LxRsR5

635429

Приравнивая действительные и мнимые части, находим окончательно

Е = й,Я,С, 5 Rs р Rg)д2

Х

R3

Сравнение (L,„=R„R Сз в прототипе) и выражения (4) показывает, что

R4

C,=С, з — д т. е. на базе операционного усилителя 9 образована эквивалентная емкость, причем

15 регулировку ее можно осуществить сопротивлением Л4.

Формула изобретения

20 Мост переменного тока, содержащий источник питания, включенный в диагональ питания моста, индикатор равновесия, включенный в измерительную диагональ моста, и мостовую цепь, одно плечо которой содержит измеряемый объект, два других плеча содержат резисторы, а четвертое уравновешивающее плечо содержит переменный резистор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции

З0 и снижения стоимости моста, в уравновешивающее плечо введены операционный усилитель, дополнительный резистор, конденсатор и дополнительный переменный резистор, включенный в цепь обратной свяЗ5 зи операционного усилителя, один вход операционного усилителя через конденсатор соединен с вершиной диагонали питания моста, с которой соединен один вывод переменного резистора, другой вход операци40 онного усилителя соединен с одной вершиной измерительной диагонали моста, а выход операционного усилителя соединен через дополнительный резистор с второй вершиной измерительной диагонали моста, сое45 диненной с вторым выводом переменного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гаврилюк М. А. и Соголовский Е. П.

50 Четырехплечие мосты переменного тока.

Львов, «Выща школа», 1975, с. 83 — 86.

2. К1 С-мост переменного тока Тесла типа ВМ401Е, Инструкция по обслуживанию.

635429

Составитель И. Бахтина

Техред Н. Рыбкина

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Орлова

Заказ 2214/1 Изд. № 779 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2