Устройство для измерения параметров комплексных двухполюсников
Изобретение относится к области измерительной техники. В частности, к области измерения и контроля пард;четров исследуемого комплексного двухполюсника. Цель изобретения повышение точности измерения параметров двухполюсников - достигается за счет снижения уровня помех путем подключения всех двухполюсников и генератора гармонического сигнала к общей шине. Устройство содержит генератор 1 гармонического сигнала, образцовые 2 и 4 и исследуемый 3 двухполюсники, преобразователи тока 5.1-5.3, блоки вычитания 6.1-6.2, амплитудные преобразователи 7.1-7.5 микроэвм 8. Амплитудные преобразователи вырабатывают действующее значение входных напряжений, которые поступают на соответствующие входы микроЭВЫ 8, где они преобразуются в код, который заносится в соответствующую ячейку памяти. Программа рабрты ЭВМ составляется в соответствии с математическими выражениями (уравнениями ) , приведенными в описании изобретения . 2 ил. сл о IfO сх ND to
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„ l 22 022 (АР 4 G 01 R 17 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3781 746/24-21 (22) 15.08,84 (46) 30.04.86.Бюл. Р 16 (71) Пензенский сельскохозяйственный институт (72) А.Ф.Прокунцев» P.N.Þìàåâ, В.Г.Евсеев и P.N.Àêìàåâ (53) 621.317.733(088.8) (56) Карандеев К.Б. Специальные методы электрических измерений. М.-Л.:
Государственное энергетическое строительство, 1963, с.162.
Авторское свидетельство СССР
11 1026062, кл. G Ol R 17/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГАРАМЕТРОВ КОМ ЛЕКСИЦХ ДВУХПОЛОСНИКОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. В частности, к области измерения и контроля параметров исследуемого комплексного. двухполюсника. Цель изобретения— повьппение точности измерения параметров двухполюсников — достигается за счет снижения уровня помех путем подключения всех двухполюсников и генератора гармонического сигнала к общей шине. Устройство содержит re. нератор 1 гармонического сигнала, образцовые 2 и 4 и исследуемый 3 двухполюсники, преобразователи тока
5.1-5.3, блоки вычитания 6.1-6.2, амплитудные преобразователи 7.1-7.5 микроЭВМ 8. Амплитудные преобразователи вырабатывают действующее значение входных напряжений, которые поступают на соответствующие входы микроЭВМ 8, где они преобразуются в код, который заносится в соответствующую ячейку памяти. Программа рабрты ЭВМ составляется в соответствии с математическими выражениями (уравнениями), приведенными в описании изобретения.2 ил.
1228022 (2) 10
35
1
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению и контролю параметров исследуемого комплексного двухполюсника.
Цель изобретения — повышение точности измерения параметров двухполюсников за счет снижения уровня помех путем подключения всех двухполюсников и генератора гармонического сигнала к общей шине.
На фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.
В устройстве генератор 1 гармонического сигнала. одним выводом подключен к образцовому двухполюснику
2 (R ), однородному активной составляющей исследуемого двухполюсника, первые выводы исследуемого двухполюс- 0 ника 3 и образцового двухполюсника 4 (Х ), однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника подключены к первым выводам генератора 1 и образцового двухполюсника 2, 25 однородного активной составляющей исследуемого двухполюсника,вторыевыводы двухполюсников подключены соответственно к первым входам преобразователей тока 5.1-5.3, вторые входы которых подключены к второму выводу генератора, выход первого преобразователя тока 5.1 подключен к первому входу первого блока 6.1 вычитания (блоки вычитания 6.1-6.2) и через первый амплитудный преобразователь 7.1 (амплитудные преобразователи .7.1 7.5) к первому входу микроЭВМ 8, выход второго преобразователя тока 5.2 подключен к вторым входам блоков вычитания
6.1-6.2 и через второй амплитудный преобразователь 7.2 к второму входу микроЭВМ, выход третьего преобразователя тока 5.3 подключен к первому входу второго Ьлока вычитания 6.2 и через третий амплитудный преобразова- 45 тель 7.3 к третьему входу микроЭВМ, выходы блоков вычитания соответственR, (1)
I
RÄ+qXÄ °
0 (3)
3 Х
Взяв отношение соответственно токов
i1у i3 к току i получим следующее выражение: т /I х + 1 2 (4) о .х 1х
R + Х (5)
Ь 2 Х о
После соответствующих преобразований уравнение (4) принимает следующий вид
R I соз(Ч вЂ” <.) х (6)
R, Т
Х I з1п(Ч вЂ” )
Х = 2. -Л--. (7)
Ro
Аналогично преобразовав уравнения (5), получим следующее выражение для
Х„(когда С„ либо L не зависит от частоты): (8)
Х ? где У„- фазовый сдвиг между токами
I и Is„
"2Π— фазовый сдвиг между токами
I3 и Is
Как видно из уравнений (6),(7), (8), в них присутствуют как значения токов, так и фазовых сдвигов между ними. Зная значения токов I, Х, I> из векторной диаграммы (фиг.2) берем разность I„- I u IB — I u соответственно находим значения то"
Ф ков I и 1 . Построим треугольник, из которого находим.значения фазовых сдвигов Ч, Р и
2 2 2
Х + I2- I
М, arccos - — — — — < (9)
2I„ I2
I + I — I
Ч,= arccos -1 — — — —, (10)
2Т„, Р агссоз е (1 1) 2 Ч но через четвертый и пятый амплитудные преобразователи 7.4-7,5 подключены к четвертому и пятому входам микроЭВМ 8.
Рассмотрим работу устройства, например, при последовательной схеме
50 замещения исследуемого двухполюсника, Генератор 1 вырабатывает гармони- $5 ческий сигнал. Через двухполюсники
2 3 и 4 протекает соответственно ток
1. (I, I,, Is) Подставив уравнения (9) (lO) (11) в уравнения (6), (7)., (8), получим выражения для искомых параметров без учета фазовых соотношений
R R-Г I +I I„
R — Х=ГХ cos(arccos -2 — —"2I,Т
6 2.
-агссоз -. - — - — — - )1/I . (12)
2I.„ I „ х, I1 + I e. IK
- = tI„sin(arccos
R - 1 -Ч
)228
022
3 4 2 4 а )1 у
2I„T „
2 х Тз 2 5 з п(агссоз
+ Т . 2
-arccos - — — — — 2 ) ) /I . (14)
2I>I5
Как видно из выражений (12),(13), (14) в них присутствуют лишь амплитудные значения токов, снимаемых с измерительной цепи.
Использование только амплитудных .соотношений между сигналами, снимаемыми с измерительной цепи, позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния фазовых соотношений между сигналами, снимаемыми с измерительной цепи.
Ток I, протекающий через образцовый двухполюсник 2, с помощью преобразователя тока 5.) поступает на первые входы блока вычитания 6.1 и амплитудного преобразователя 7,1.
Ток Т2, протекающий через исследуемый двухполюсник 3, с помощью преобразователя тока 5.2 поступает на вто- рые входы блоков вычитания и на вход амплитудного преобразователя 7.2.
Ток Т, протекающий через образцовый
;двухполюсник 4, с помощью преобразователя тока 5.3 поступает на первый вход блока вычитания 6.2 и вход амплитудного преобразователя 7.3.
Блок вычитания б, 1 вырабатывает сигнал I равный разности I — I, 35 который поступает на вход амплитудного преобразователя 7,4. Блок вычитания 6.2 вырабатывает сигнал I
Ь 5 равный разнрсти I5 — I, который поступает на вход амплитудного преоб- 40 разователя 7.5.
Амплитудные преобразователи вырабатывают действующие значения входных напряжений, которые поступают на со- 45 ответствующие входы микроЭВМ 8.
В микроЭВМ входные сигналы преобразуются в код и в виде кода заносятся в соответствующие ячейки памяти.
По программе, составленной в соответствии с уравнениями (12), (13), (14) микро ЭВМ 8 вычисляет значения
Н„и Х„.
Формула изобретения
Устройство для измерения параметров комплексных двухполюсников, содержащее клеммы для подключения исследуемого двухполюсника, генератор гармонического сигнала, первым выводом подключенный к образцовому двухполюснику, однородному активной составляющей исследуемого двухполюсника, образцовый двухполюсник, однородный реактивной составляющей исследуемого двухполюсника, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения уровня помех, в него введены три преобразователя тока, два блока вычитания, пять амплитудных преобразователей и микроЭВМ, причем первая клемма для подключения исследуемого двухполюсника и первый вывод образцового двухполюсника, однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника соединены с первым выводом генератора гармонического сигнала и с общей шиной, второй вывод образцового двухполюсника, однородного активной составляющей исследуемого двухполюсника, вторая клемма для подключения исследуемого двухполюсника, и второй вывод образцового двухполюсника, однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника, подключены соответственно к первым входам преобразователей тока, вторые входы которых соединены с вторым выводом генератора гармонического сигнала, выход первого преобразователя тока подклю)чен к первому входу первого блока вы. читания и через первый амплитудный преобразователь к. первому входу микроЭВМ, выход второго преобразователя тока подключен к первому входу второго блока вычитания, к вгорому входу первого блока вычитания и через второй амплитудный преобразователь к второму входу микроЭВМ, выход третьего преобразователя тока подключен к второму входу второго блока вычитания и через третий амплитудный преобразователь к третьему входу микроЭВМ, выходы блоков выч тания соответственно через четвертый и пятый амплитудные преобразователи подключены к четвертому и пятому входам микроЭВМ.
1228022 тю ф
Составитель В.Семенчук
Редактор В.Ковтун Техред В.Кадар Корректор М.Пожо
Заказ 2283/45 Тираж 728 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4
