Трансформаторный мост переменного тока
1. ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий генератор, трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной к генератору , и двумя вторичными обмотками , первый токовый зажим для подключения объекта измерения соединен с входом первого повторителя напряжения и через образцовую меру - с началом первой из вторичных обмоток, второй токовый зажим для подключения объекта измерений,, соединенный с земляной шиной, потенциальные зажимы для подключения объекта измерения, оединенн{ле через детектор равновесия и непосредственно с началом и :концом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, отличающийся тем, что, с целью .повышения точности измерения, трансформатор напряжения снабжен третьей вторичной обмоткой, а в трансформаторный мост введен второй повторитель .напряжения, вход которогоподключен ко второму потенциальному зажиму для подключения объекта измерения, . а выход через третью вторичную об (П мотку трансформатора напряжения соединен с третьим выводом первого пов торителя, причем выход последнего подключен к концу первой вторичной .обмотки трансформатора напряжения. 00 4 О5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
3(59 01 R
ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA с (21) 3347985/18-21 (22) 19. 10. 81 (46) 15. 10. 83. Бюл. 9 38 (72) Ф. Б. Гриневич, A. И. Новик, М.Н. Сурду и Г.Н. Сурду (71) Институт электродинамики AH Украинской СССР (53) 621.317 4733(088.8) (56) l. Контрольно-измерительная техника, Экспресс-инФормация, Р 44,1981, с. 16-18.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 468163, кл. G R 17/10, 28.11.72. (54) (57) 1. ТРАНСФОРМАТОРНЫИ МОСТ ПЕPEMEHHOI О ТОКА, содержащий генератор, трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, первый токовый зажим для подключения объекта измерения соединен с входом первого повторителя напряжения и через образцовую Меру — с
„„SU„„ I 048416 A началом первой иэ вторичных обмоток,) второй токовый зажим для подключения .объекта измерений, соединенный с земляной шиной, потенциальные зажимы для подключения объекта измерения, соединенные через детектор равнове сия и непосредственно с началом и концом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, о т л и" ч а ю шийся тем, что, с целью .повышения точности измерения, трансформатор напряжения снабжен третьей вторичной обмоткой, а в трансформаторный мост введен второй повторитель напряжения, вход которого подключен ко второму потенциальному зажиму для подключения объекта измерения, Я а выход через третью вторичную обмотку трансформатора напряжения со- Д единен с третьим выводом первого nos- " торителя, причем выход последнего („, подключен к концу первой вторичной обмотки трансформатора напряжения. Я
1048416
2. Иост по и. 1, о т л и 1 а ющ и Й с я тем, что вторая и третья вторичные обмотки трансформатора напряжения выполнены одним экранированным проводом, причем н качестве второй вторичной обмотки используется центральная жила этого провода, 1I
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах для измерения параметров комплексных .сопротивлений. 5
Известны трансформаторные мосты переменного тока для измерения параметров малых комглексных сопрстинлений (1 ).
Недостатком этих приборон являет- 10 ся низкая точность измерения при !1В личин значительных шунтирующих проводимостей в тех случаях, когда сопротивления подводящих проводов с.>ставляют значительную величину. Кро- 15 ме того, шунтирующие проводимости, имея реактивный характер, резко ограничинают частотный диапазон изнеcT ных устройств.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трансформаторный мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя нторичными обмотками, первый токовый зажим, подключенный ко входу первого повторителя напряжения и через образцовую меру — к началу первой из вторичных о3>моток, второй токовый зажим, соединенный с общей точ- 30 кой прибора, потенциальные зажимы, подключенные через детектор равновесия и непосредственно к началу и концу второй вторичной обмотки (2 ).
Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная сильным влиянием утечек с обмотки на другие элементы.
Цель изобретения — повышение точности иэмере! 40
Поставленная цель достигается тем, что в транспортный мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, первый токовый зажим для подключения объекта измерения, соединенный с нХодом первого повторителя напряжения и через образцовую меру - с началом первой вторичной обмотки, 50 второй токовый зажим для подключения а зкраны проводов, coåäèHÿlîùè>< потенциальные 3ажнмы для подключения объекта измерения с детектором равновесия и второй вторичной обмоткой, подключены к началу и концу третьей нторич13ой обмотки трансформатора ряжения. объекта измерения, соединенный с земляной шиной, потенциальные зажимы для подключения объекта измерения, соединенные через детектор равновесия и непосредственно с началом и кОнЦОм 13тОрОЙ ВтОрнчнОЙ ОбмОткОЙ трансформатора напряжения, трансформатор напря>кен3<я снабжен третьей вторичной обмоткой а в трансформаторный мост введен второй повторитель напряжения, вход которого подключен ко второму потенциальному зажиму для подключения Объекта измерения, а выход через третью вторичную обмотку трансформатора напря>кения соединен с третьим выводом первого повторителя, причем выход последнего подключен f< 1 Для улучшения защиты измерительной цепи и повышения точности измерения вторая и третья вторичные обмотки трансформатора напряжения выполнены одним экранированным проводом, причем н качестве второй вторичной обмотки используется центральная жила этого провода, а экраны проводов, соединяющих потенциальные за>кимы с детектором равновесия и второй вторичной обмоткой, подклю,чены к началу и концу третьей нторичк ной обмотки трансформатора напряженил. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Схема включает генератор 1 напряжения, трансформатор 2 напряжения с первичной обмоткой 3 и тремя вторичными обмотками 4,5 и б, образцовую меру 7, токовые зажимы 8 и 9 и потенциальные зажимы 10 и 11 для подключения объекта измерения, два повторителя 12 и 13 напряжения, объект 14 измерения и детектор 15 равновесия. Устройство работает следующим образом. Напряжение вторичной обмотки 5 трансформатора напряжения 2 приложе" но через образцовую мару 7 к токовым зажимам 8 и 9 и вызывает ток, протекающий через объект 14 измерения. Повторитель 12 напряжения служит 1048416 30 где Составитель В. Семенчук Техред О.Неце Корректор A. Повх Редактор К. Волощук Заказ 7925/51 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 для формирования на конце обмотки 5 напряжения, равного сигналу на токовом зажиме 8. При этом последовательно включенные обмотка 4 и образцовая мера 7 работают в режиме короткого замыкания, а ток 3Х, протека-. 5 ющий через объект 14 измерения, рааен: В 3 4 I х 20 10 где Ощ - напряжение на обмотке 4; 20 — сопротивление образцовой меры 7. Падение напряжения на объекте измерения, создаваемое укаэанным током, снимается при помощи потенциальных зажимов 10 и 11 и подается на последовательно включенные вторичнуе обмотку 4 и детектор 15 равновесия. Последний сравнивает поступающие на него напряжения и изменяет число 20 витков обмотки 5 (или обмотки 4 при измерении сопротивления объекта из.мерения) так, что в момент равновесия напряжение на обмотке 4 равно напряжению на объекте 14 измерения. 25, Условие равновесия при этом следующее ". П1 4 х пт6 о 5 — проводимость объекта изХ мерения 14; п,tn — числа витков вторичных 4 5 обмоток 4 и 5. Повторитель 13 напряжения и вторичная обмотка б, совместно с повторителем 12, создают необходимое напряжение на конце вторичной обмотки 4 и одновременно служат источниками защитных потенциалов, к которым подключаются экраны проводов, соединенных с потенциальными зажимами объекта измерения. Для исключения влияния паразитных проводимостей обмотки 4 на общий провод прибора на результат измерения целесообразно обмотки 4 и. 6 выполнить в виде экранированного провода, причем в качестве обмотки 4 при этом необходимо использовать центральную жилу, а в качестве обмотки б — экран провода. Таким образом, предложенное устройство обладает повышенной точно.стью измерения, ограничиваемой погрешностью индуктивных делителей (имеющей в диапазоне частот 100 Гц10 кГц величину порядка 10 -10 ), погрешностью образцовой меры и остаточным влиянием паразитных проводимостей. Если погрешность коэффициента передачи повторителя 1.3 составляет 10 4(что нетрудно выполнить при использовании современной элементной базы), то обусловленная этим фактором погрешность (которая в устройстве-прототипе составляет 1-10%) будет составлять 10 -10, т.е. будет пренебрежимо малой величины.
