Электростатический компаратор

 

Класс 2(е, ов4

ЛЪ !10279

СССР

Мт4 @А

ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. Б. Минц

ЭЛ ЕКТРОСТАТИЧЕСКИ Й КОМПАРАТОР

Заявлено 14 июля 1956 г. за М 554969 в Комитет по лелам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Предметом изобретения является электростатический компаратор для измерения мощности переменного тока, выполненный в виде квадрантного электрометра, в котором компенсирующий момент создается напряжением постоянного тока, подаваемым на электроды.

В известных компараторах этого типа источники постоянного и переменного напряжения и тока включаются последовательно, а электроды электрометра соединяются попарно.

К недостаткам такого включения относятся: возможность возникновения паразитных связей между цепями постоянного и переменного тока, несимметричность схемы относительно земли и необходимость иметь раздельные цепи тока и напряжения.

Согласно изобретению, предлагается, с целью повышения точности измерений, разделить цепи переменного и постоянного тока и обеспечить симметрию неподвижных электродов квадрантного электрометра относительно земли.

Изобретение может быть осуществлено в двух вариантах.

В соответствии с одним из этих вариантов, смежные неподвижные электроды электрометра подключаются к двум последовательно соединенным одинаковым точным сопротивлениям, обтекаемым измеряемым током, а измеряемое напряжение подключается к подвижному электроду и к общей точке упомянутых сопротивлений.

B другом варианте измеряемое напряжение подключается к двум последовательно соединенным сопротивлениям, между общей точкой которых и подвижным электродом электрометра включается сопротивление, обтекаемое измеряемым током.

На фиг. 1 — 3 представлены принципиальные электрические схемы вариантов выполнения предлагаемого электростатического компаратора, где обозначены: О,, H, H, ΄— неподвижные электроды электрометра, .7 — его подвижный заземленный электрод. Смежные элек№ 110279 троды Н1, Н подкл1очены и двум пос,1едовательно соединенным точным сспротивлениям I, обтекаемым измеряемым током 1,. (фиг. 1 ), а смежныс электроды Hq, Н4 — к двум последовательно соединенным сопротивлениям Р, обтекаемым компенсирующим постоянным током. Измеряемое напряжение подключено к подвижному электроду Л и к общей точке сопротивлений г, Из фиг. 1 ясно. что напряжение электрода

HI относительно земли U = U,.-— 1, г, а напряжение электрода

Н относительно земли Г12 = U, -+

+ 1,. r Легко показать, что нри условии симметричности ооеих систем суммарный вращающий момент М„„, создаваемый измеряемой мошност1но переменного тока

Р, составляет; М „„= — а ((U, 1,. r) - — (U,. 1, ° г) - )

4 ° 11 - r I,. 1.1,. — к Р, Лналогично можно показать, что

Г„ если U,=! „RI — -- "- и U

Ь,, = 1„P1 — —, то возвращающий момент М... создаваемый постоянным током, также пропорционален мощности, т. е. М,. = К1 °

- U„ I„=К, P„.

Если К1 — — К, то при равновесии

Р,. == Р„, величину же Р„можно весьма точно измерить потенциомером.

Таким обр азом, в предлагаемом компараторе вращающий момент, пропорциональный компарируемой мощности, создается двумя сме кными электродами квадрантного электрометра, включенными по схеме для измерения мощности, а возвращающий момент создается двумя другими смежными электродами, также включенными по схеме для измерения мощности, на которые подаются постоянные напряжения.

С таким же успехом можно мощность переменного тока подвести по схеме, показанной на фиг. 2, т е. подключить смежные неподвижные электроды HI u H. электрометра к двум последовательно соединенным одинаковым точным сопротивлениямг, к которым прикладыва TcH измеряемое HBIIpRжение U ., а измеряемьш ток 1, пропустить IIo сопротивлению 1 2, включенному между подвижным электродом . 7 и общей точкой упомянуты.. сопротивлений г.

Схема компаратора, представленная на фиг. 3, показывает возможность упрощения операции его уравновешивания, повышения точности и облегчения измерения. Питание цепи постоянного тока осуществляется от делителя напряжения все напряжение на котором приложено к неподвижным электродам

Нз, Н4 и контролируется потенциомером, а уравновешивание компаратора производится перемещением дьижка У,, этого делителя, который электрически связан с подвижным электродом, т. е. с изменением напряжения последнего относительНо неГIОдвижных э,!сктродов Н3, Н4 постоянного тока.

Если напряжение между движком У„и неподвижным электро1Го дом Н равно — + Х, то напря2 хкенис между неподвижным электродом Н4 и подвижным электро

U0 дом .7 оудет — Х

Отсюда возвращающий момент:

М„,, = 11 ((з — («)

===6 2Uo Х= К1 Uo Х

Так как И„,. = М „„то КР,. =

= К1 ° UII ° Х и, следовательно, положение движка делителя при равновесии вполне однозначно определяет измеряемую мощность.

Предмет изобретения

1. Электростатический компаратор для измерения мощности переменного тока, выполненный в виде квадрантного электрометра, в котором компенсирующий момент создается напряжением постоянного тока, поданным на электроды, отлич а ю щи и с я тем, что, с целью повыМ 110279 шения точности измерений путем разделения цепей переменного и постоянного тока и обеспечения симметрии неподвижныл электродов относительно земли, смежные неподвижные электроды электр ометр а подключены к двум последовательно соединенным одинаковым точным сопротивлениям, обтекаемым измеряемым током, а измеряемое напряжение подключено к подвижному электроду и coIII(!! точке упомянутых col11) 0TH 8, ени Й.

2. Бидоизмснс устройства по и. 1, отличаюп!сеся тем, что измеряемое напряжение подключено к двум последовательно соединенным сопротивлениям, между общей точкой которыми и подвижным электродом электрометра включено сопротивление, обтекаемое измеряемым током.

Приоритет по и. 1 предмета изобретения от 14 июля 1956 г.. по и. 2 — от 14 гпоня 1957 г. № 110279

Фнг. 3

Отв. редактор И. В. Макаров

Стандартгиз. Подп. к печ. 19/V 1958 г. Объем 0,34 п. л. Тираж 1150. Цена 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Неглинная, д. 23. Зак. 2032