Устройство для измерения параметров комплексных проводимостей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-вуСоюз Советских

Сециалистическ их

Реслублик

<>705379 (22) заявлено 210977 (21) 2525005/18-21 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

G R 27/02

Государственный комнтет

СССР оо делам наобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 317. .33(088.8) Опубликовано 25.1279. Бюллетень Но 47

Дата,опубликоаания описания 27.12.79 (72) Авторы изобретения

П. М. Сви и М. Ф. Сорин

7f ) 3ВяВИтЕЛ ПРоизвоДственное Д «е е по налаДке, совеРшенствованию ( технологии эксплуатации электростанций и сетей (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ IIAPAMETPOB

КОМПЛЕКСНЫХ ПРОВОДИМОСТЕЙ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известно устройство для автоматического допускового контроля параметров комплексных сопротивлений,. содержащее источник синусоидального напряжения, делитель, составленный из контролируемого и образцового резистора, два управляемых делителя напряжения и блок сравнения (1) .

Недостатком известного устройства является узкий диапазон измерения, ограниченный величиной образцовых мер.

" Йаиболее .близкйм техническим ре- 15 шением к изобретению является компенсационно-мостовое устройство для измерения параметров комплексных проводимостей емкостного характера,содержащее источник переменного напряже- 20 ния, два усилителя с низким выходным сопротивлением, два делителя напряжения, образцовый конденсатор и активную проводимость (2).

Недостатком известного устройства является узкий диапазон пределов из мерения проводимостей, значение кото.рых превышают значения проводимостей образцовых мер. 30

Целью изобретения является расширение пределов измерений и исключение, погрешности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров комплексных проводимостей, содержащее источник питания," выходы ко торого соответственно -соединены с одним из входов указателя равновесия и с одним из зажимов для подключения измеряемой комплексной проводимости и делителя напряжения на операционном усилителе, выход которого соединен с входом другого делителя напряжения и с одной из обкладок образцового конденсатора, другая обкладка которого соединена с одним иэ входов указателя равновесия и с одним из выво- " дов образцовой проводимости, другой вывод последней. соединен с выходом усилителя без инверсии фазы, вход которого соединен с выходом другого делителя напряжения, введен делитель тока, вход которого соединен с другим зажимом для подключения измеряемой комплексной проводимости, один выход делителя тока соединен с входом указателя равновесия, другой выход делителя тока сбединен с другим входом указателя равновесия, а делитель

705379," напряжения на операционном усилителе выполнен К егулируемым по фазе, содержит в цепи обратной связи операционнбго усилителя параллельно включенные регулируемый резистор и компенсирующий конденсатор, а вход операционного усилителя соединен с одним иэ выходов резистора.

На чертеже приведена функцнональ ная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения параметров комплексных проводимостей содержит источник питания 1, делитель напряжения 2, вйполненный на операцион .íoì усилителе 3 с параллельно вклю ченными в цепь обратной связи регули:руемым резистором 4 и конденсатором

5, а также содержащий резистор б, де литель напряжения 7, усилитель без инверсии фазы 8, образцовый конденсатор 9. образцовую проводимость 10, указатель равновесия 11, делитель тока 12, контролируемую комплексную проводимость 13, состоящую из конденсатора 14 и проводимости 15.

Устройство работает следующим образом. 25

Делителем тока 12 выбирается пре.дел измерения,;обеспечивающий врзможHocTb уравнивания значений токов

1о *is i где i — ток через образцовый конден 3О сатор и образцовую проводимость; к — коэффициент передачи тока делителем тока 12;

i — ток через контролируемую 35 комплексную проводимость.

Делителем напряжения 2 производится уравновешивание устройства по реактивной составляющей, а делителем 7 — уравновешивание по активной 4О составляющей, равенство токов 1 и к„1 определяется по показаниям указателя равновесия 11.

Несмотря на отсутствие в контролируемой комплексной проводимости 45

13 диэлектрических потерь, ток i> имеет активную составляющую, что и дает погрешность измерения

ЫРРА ЗЪОЬ где r — выходное сопротивление де5Х лителя тока 12;

С вЂ” величина емкости комплексной

Х проводимости 13.Для компенсации этой погрешности в делителе 2 при помощи конденсатора 55

5 создан. сдвиг фазы на угол б „, причем ьАдГ„= o< „ где -с — величина емкости компенсирую к щего конденсатора 5; фО

r0 — величина регулируемого резистора 4.

Условие компенсации погрешности ь"9А =atg+o, откуда r>XCX = r C где Ск величина емкости 14 контролируемой комплексной проводимости 13. При равновесии устройства цс ur wu»uк

»(k»uPr» G»»1»+ul»» u„ или

Р »

» м», о но в делителе тока 12

= К = const.

К BX

С учетом этого

С = С

Ках о

Полученное соотношение показывает что в устройстве конденсатор 5 есть величина постоянная и не зависит от величины контролируемой комплексной проводимости, а следовательно обеспечивается автоматическая компенсация, фазовой погрешности, вызванная входным сопротивлением делителя тока 12, а пределы измерения величины контролируемой комплексной проводимости можно менять не только изменением коэффициента передачи делителя R но и изменением коэффициента передачи К делителя тока 12, Формула изобретения

Устройство для измерения параметров комплексных проводимостей, содержащее источник питания, выходы которого соответственно соединены с одним из входов указателя равновесия и с одним из зажимов для подключения измеряемой комплексной проводимости и делителя напряжения на операционном усилителе, выход которого соединен с входом другого делителя напряжения и с одной из обкладок образцового конденсатора, другая обкладка которого соединена с одним йз входов, указателя равновесия и с одним из выводов образцовой проводимости, другой вывод последней соединен с выходом усилителя без инверсии фазы, вход которого. соединен с выходом другого делителя напряжения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения пределов измерений и исключения погрешности измерения, в устройство введен делитель тока, вход которого соединен с другим"зажимом для подключения измеряемой комплексгде С вЂ” величина образцового конденсатора 9>

r — - величина сопротивления образцовой проводимости 10;

R — величина резистора б.

Тогда С = С вЂ " вЂ, к о якд

705379

Составитель Л; Сотникова

Редактор Л. Гельфман ТехредЭ, мужик Корректор Н. Задерновская

Эаказ 8021/48 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ 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 ной проводимости, один выход делителя тока соединен с входом указателя равновесия,другой выход делителя тока соединен с другим. входом указателя равновесия,а делитель напряжения на операционном усилителе выполнен регулируемым на фазе.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что делитель напряжения на операционном усилителе, выполненный регулируемым по фас..олержит в цепи обратной связи операционного-усилителя, параллельно включенные регулируемый резистор и компенсирующий конденсатор, а вход операционного усилит ля соединен с одним из выводов резистора.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 365663, кл. 6 01 В 27/02, 28.08.71.

2. Авторское свидетельство СССР

9 237261, кл. G 01 R 27/26, 1966 (прототип).