Трансформаторная мера импеданса

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности преобразования импеданса. Трансформаторная мера импеданса содержит образцовый импеданс 1, трансформаторы 2 и 3 с обмотками 4-9 и сердечниками 10-13. В устройстве осуществляется раздельная компенсация активных составляющих погрешностей в трансформаторах 2 и 3. Это позволяет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса. Кроме того, в устройстве полностью компенсируется мнимая составляющая погрешности первого порядка, что повышает точность преобразования импеданса. Регулирование эквивалентного сопротивления трансформаторной меры импеданса может осуществляться путем изменения числа витков в обмотках 4 и 9, а также изменения полного сопротивления образцового импеданса 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЛК 1566301

А1 (51)5 G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 г7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301315/24-09 (22) 27.08.87 (46) 23.05 ° 90. Бюл. М 19 (72) А.А.Вдовин, В.П.Карпенко, В.М.Когут, В.В.Козьменко, С.В.Макаренко и М.Н.Сурду (53) 621.317.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1383223, кл. G 01 R 27/00, 1986. (54) ТРАНСФОРМАТОРНАЯ МЕРА ИМПЕДАНСА (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности преобразования импеданса. Трансформаторная мера импеданса содержит образцовый импеданс 1, трансформаторы 2 и 3 с об2 мотками 4-9 и сердечниками 1(— 13.

В устройстве осуществляется раздельная компенсация активных составляющих погрешностей в трансформаторах 2 и 3.

Это позволяет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса. Кроме того, в устр-ве полностью компенсируется мнимая составляющая погрешности первого порядка, что повышает точность преобразования импеданса. Регулирование эквивалентного сопротивления трансформаторной меры импеданса может осуществляться путем изменения числа витков в .обмотках 4 и 9, а также из- . менения полного сопротивления образ-: a

<0 цового импеданса 1. 1 ил.

1566301

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении образцовых мер и магазинов емкостей больших номинальных значений, а также индуктивностей малых номинальных значений.

Цель изобретения — повышение точности преобразования импеданса.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема трансформаторной меры импеданса.

Трансформаторная мера импеданса содержит образцовый импеданс 1, первый и второй трансформаторы 2 и 3 с первыми обмотками 4 и 5, вторыми обмотками 6 и 7, третьими обмотками 8 и 9 с первыми сердечниками 10 и ll и вторыми сердечниками 12 и 13.

Трансформаторная мера импеданса работает следующим образом.

Первый трансформатор 2 работает в режиме, близком к режиму трансформатора тока, так как его вторая и 25 третья обмотки 6, 8 подключены к низкаомному образцовому импедансу 1.Под действием напряжения, приложенного к

-.îêîâîìó входу трансформаторной меры импеданса, которым является первая обмотка 4 .первого трансформатора 2, на образцовом импедансе l формируется напряжение, пропорциональное коэффициенту трансформации по току первого трансформатора 2. Это напряжение приложено к первой и второй обмоткам 5

35 и 7 второго трансформатора 3 и транс- формируется в третью обмотку 9.

Второй трансформатор 3 работает в режиме, близком к режиму трансформатора напряжения, так как его третья обмотка 9 подключается к высокоомным входам измерительных приборов и поэтому напряжение, сформированное на третьей обмотке 9, пропорционально

45 полному сопротивлению образцового импеданса 1, коэффициенту трансформации по току первого трансформатора 2 и коэффициенту трансформации по напряжению второго трансформатора 3.

Эквивалентное сопротивление трансформаторной меры определяется отношением напряжения на выходе трансформаторной меры импеданса к току, протекающему в ее токовой цепи на входе трансформаторной меры импеданса (в первой

55 обмотке 4) . Поэтому эквивалентное сопротивление l. трансформаторной меры ийпеданса пропорционально полному сопротивлению образцового импеданса 1 и коэффициентам трансформации по току и напряжению соответственно первого и второго трансформаторов 2 и 3.

В первом трансформаторе 2 из-за наличия тока намагничивания первого сердечника 10 пропорциональность между токами в первой и второй обмотках 4 и

6 первого трансформатора нарушается, в результате чего напряжение на образцовом импедансе 1 формируется с погрешностью и, следовательно, с погрешностью формируется напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса.

Во втором трансформаторе 3 ток намагничивания второго сердечника 13, протекающий по второй обмотке 7, вызывает падение напряжения на активном сопротивлении этой обмотки. В результате погрешность напряжения на третьей обмотке 9 — на выходе трансформаторной меры импеданса — возрастает.

Погрешность напряжения на выходе трансформаторной меры импеданса обуславливает погрешность эквивалентного сопротивления. Мнимая составляющая этой погрешности вызывает появление начального тангенса угла потерь.

Погрешность от влияния токов намагничивания каждого трансформатора

2 и 3 компенсируется отдельно. В первом трансформаторе 2 в третьей обмотке 8 за счет магнитного потока сердечника 12 формируется ток, определяемый разностью приведенного к вторичной цепи тока первой обмотки 4 и тока второй обмотки 6, т.е. примерно равный приведенному к вторичной цепи току намагничивания первого сердечника 10. Этот ток вводится в цепь образцового импеданса 1 и увеличивает на нем падение напряжения. В результате увеличивается напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса и компенсируется мнимая составляющая погрешности.

На втором трансформаторе 3 компенсирующее воздействие формируется на первой обмотке S. Напряжение первой обмотки 5 определяется разностью приложенного к этой обмотке напряжения образцового импеданса 1 и наведенной в этой обмотке магнитным потоком второго сердечника 13 ЭДС из второй обмотки 7.При равенстве чисел витков в обмотках 5 и 7 напряжение на первой обмотке 5 равняется падению напряже15663 формула изобретения

Составитель Ю.Медведев

Редактор С.Патрушева Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар

Подписное

Тираж 555

Заказ 1219

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ния на активном сопротивлении второй обмотки 7. Под действием напряжения первой обмотки 5 возникает магнитный поток в первом сердечнике 11 и напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса на третьей обмотке 9 увеличивается. 3а счет этого компенсируется мнимая составляющая погрешности второго трансформатора 3.

B результате выражение для остаточной мнимой составляющей погрешности трансформаторной меры импеданса имеет вид

Rs Zо Кй Ео (4 --- — — + 6 ---- --) х

6 в где R — активное сопротивление вто5 рой обмотки 6, равное активному сопротивлению первой обмотки 5;

R — активное сопротивление тре-.

lt тьей обмотки 8, равное активному сопротивлению второй обмотки 7; 25 х — индуктивное сопротивление третьей обмотки 8;

Z — полное сопротивление образцового импеданса 1. Таким образом, раздельная компенсация активных составляющих погрешностей в первом и втором трансформаторах 2, 3 позволяет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса, а также полностью компенсируется мнимая со35 ставляющая погрешности первого порядка, в результате чего повышается точность преобразования импеданса.

Регулирование эквивалентного сопротивления трансформаторной меры

О1 6 импеданса может осуществляться путем изменения чисел витков в обмотках 4 и 9, а также изменением полного сопротивления образцового импеданса.

Трансформаторная мера импеданса, содержащая образцовый импеданс, первый трансформатор с одним сердечником и двумя обмотками, выводы первой обмотки которого являются токовым входом трансформаторной меры импеданса, второй трансформатор с двумя сердечниками и тремя обмотками, в котором первая и третья обмотки расположены на двух сердечниках, а вторая обмотка второго трансформатора расположена на одном сердечнике, причем вторая обмотка первого трансформатора подключена параллельно образцовому импедансу и первой обмотке второго трансформатора, начало третьей обмотки второго трансформатора является первым выводом трансформаторной меры импеданса, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности преобразования импеданса, в первый трансформатор введены второй сердечник и третья обмотка, которая расположена на втором сердечнике и подключена параллельно второй обмотке первого трансформатора, параллельно которой подключена вторая обмотка второго трансформатора, конец третьей обмотки которого является вторым выводом трансформаторной меры импеданса, причем первая и вторая обмотки первого трансформатора расположены на двух сердечниках.