Компенсационно-мостовая измеритель-ная цепь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()828093 (61) Дополнительное к авт. свид-ву — (22) Заявлено 09.10.78 (21) 2671438,18-21 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

{43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень М 17 (45) Дата опубликования описания 26.06,81 (51) М.Кл.-" 6 01 К 17i 10

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.733 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Прокуицев, Г, И. Шаронов и Е. М. Шуваев

Пензенский завод-ВТУЗ при заводе ВЭМ, филиал Пензенского полигехнического института (71) Заявитель (54) К0М П Е Н СА ЦИ 0 Н Н 0-МОСТОВАЯ

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ

Изобретение относится к электропзмерительной технике и предназначено для измерения составляющих комплексного сопротивления.

Известны мостовые;1змерптельные схемы, содержащие источник пнтан11я, измеряемое комплексное сопротивление, уравновешивающHp- элементы, нуль-орган (1). Однако невозможно сформировать регулирующее воздействие для раздельного уравновешивания их по одной пз измеряемых составляющих комплексного сопротивления, используя лишь напряжение пптанпя и напря>кение разбаланса.

Известна мостовая измер1тсльная схема, содержащая ветвь, составленную пз последовательно соединенных измеряемого комплексного сопротивления и образцового элемента, однородного по одной пз составляющих комплексного сопротпвлен 1H, вторую ветвь, составленную из двух последовательно соединенных образцовых элементов, однородных активной и реак-.пвной составляющим измеряемого комплексного сопротивлен и я, причем оба образцовых элемента, однородных одной пз составляющих измеряемого комплексного сопротивления, включенные в смежные плечи ветвей, содер>кащей и не содержащей измеряемое комплексное сопротивление, соединены между собой и образуют одну пз вершин диагонали питания мостовой пзмер11тельной цепи, а соединение второго образцового элемента, однородного другой составляющей измеряемого комплексного сопротпвления, с измеряемым комплексным сопротивлением образуют вторую вер1п: ну диагонали питания мостовой измерительной схемы (21, 10 Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения составляющих комплексного сзп отпвлеи:1Я.

Это достигается тем, что в o»пенса15 цпонно-мостовую измерительную пель для измерения тангенса угла потерь (добротности) комплексного сопротивления, содержащую ветвь, составленную пз последовательно соединенных измеряемого комп20 лексного сопротивления и образцового элемента, однородного одной пз составляющих измеряемого комплексного сопротпвлен:1я, вторую ветвь, составленную пз двух последовательно соединенных образцовых

25 элементов, однородных активной и реактивной cocTBBëÿþù1!ì измеряемого комплексного сопротивления, оба образцовых элемента, однородные одной пз составляющих измеряемого комплексного сопротивления, включенные в смежные цепи Ветзеп, соедп82S093!

:,сны между собой и образуют одну из вершин диагонали питания цепи, вторая вер-! пина диагонали питания цепи соединена с руп!м выводом измеряемого комплексного с против,-.ения, в нее введены третья ветвь, составленная из последовательно сое.!Иненпых образцовых элементов, однородных р активной и активной составляющим измеряемого комплексного сопротив".ения, к трансформатор, начало и конец первпчнсй регулируемой обмотки ко;орого по.!ключе:-:ы соответственно к первой и второй верши:-:ам диагонали питания цепи. а начало . ;. конец второй обмотки трансфорл!атора с=единены с выводами третьей ветви, састаB,:åííîé из последовательно соедпненнь:";:с=оразцовых элементов, одноро:.ных реактивной и активной составляющим а!змерясл!О.-о комплексного сопротивления, сощие Bь:воды упомянутых образцовых элемент: з соединены с выводом образцового эле.".е .!та второй ветви, одиородпогс реактивной составляющей измеряемого комплексного сопротивления, а средний вывод вт х: !Ной обмотки трансформатора —.одключе: к второй вершине диагонали и и та нп я . =-п и.

Пра!!! .;:пиальиое отличие предлагаемой компенсационно-мостовой измерительной цепи от !звестных заключается в том, что при так<:й конфигурации цепи появляется возможное-.ь осуществить измерение тангенса угл". (потерь) добротности за счет

«оммутаа::::: витков первичной обмотки трансформатора до достижения состоян! я квазиразновесия по тангенсу угла потерь (дооротности комплексного сопротивления, т. е.:-а одну операцию, что повышает быстродейс-.вие измерения.

Благодаря тому, что отношение витков .:ервичной коммутируемой обмотки трансформатора к виткам вторичной обмотк трансформатора, которым определяется тангенс угла потерь (добротность) комплексного сопротивЛения, не зависит от температуры и времени, повышается точность измерения.

Кро !e того, данная конфигурация компснсационно-мостовой измерительной цепи позволяет производить одновременно выбор пределов и урасвчовешивание по тангенсу угла;потерь.

На фнг. 1 представлена компенсацион«о-мостовая измерительная цепь; на фиг. 2 изображена топографическая диаграмма процесса уравновешивания компенсац ионно-мостовой измерительной цепи.

Предлагаемая цепь содержит измеряеJ oe компленаное сопротивление 1 (R J) . 2 (С!), образцовые элементы второй и третьей:ветви, 8 (R>), 4 (R>), 5 (С4), б (С6), 1

7 Ят), причем Рз =, трансформатор вС, 8 с первичной обмоткой 9 (W2, W>) и вторичной обмоткой 10 (WJ), причем Г2 =

В 3, витии Оо мотки KQTopol o комм1 ти руются.

На фиг. 2 обозначено: ab — напряжение пита!ния ветви, содержащей измеряемое номилеисное сопротивление; а/ — нап р яжение питания второй измерительной ветви, содержащей образцовые элементы; с— положение потенциальной тОчки вершины ветв!:, содержащей измеряемое комплексное сопротивлен!Не: d — положение потенциальной точки, вершины второй! ветви; а, — !Положеш!е потенциальной точки а, соогветствующее состоя IHlo квазиравновесия го та!Нгенсу угла потерь измеряемого комп.-.ексиого сопротивления, ц — окружность уравновешнвания в обобщенных обозначениях; ср — угол, образованный векторОм напряжени пнтания ветви, содержа20 щей пзл!еряел!ое комплексное сопротивление ab и вектором напряжения питания

BTopoIt измерительной Ветви о — л гол тангенс которсго является тангенсом угла потерь ..з мер смога комплексного .сопро2з тивленп; db — прямая, по которой перемещаегся гс-ettttttaльиая точка d в процессе уравнсв== !нвания.

Процеос уравновешивания компенса30 ционнс-мостззой измерительной ileltlt закспочае-.ся г.;:вменен!!и напряжения питания вгорой Измерительной ветви за счет ! аммутац!Ии витков BTopHчной трансформатора..Чол!е:7 квазираBHoBecHH по тангенсу угла готерь .-.:.рактеризуется .выводом точки а на одну окружность уравновешивания

d, при этом возможно использование лю40 бых известных способов формирования регулирующих воздействий.

При дост!Нжении состояния квазиравнозесия гро = (цсбр можаю выраз!;ть через отношение напряжения, т, е. @б =(gq =

bf

ab (2) а при Р выражение (2) может быть преобразовано через отношение витков обмоток трана!рорл атора, т. е.

W W...

fgQ = !а;<р =

W, W

Иапользование !Предлагаемой компенса00 ционно-мостовой измерительной цепи поззоляет повысить точность, измерения тангснса угла. потерь (добротности) комплексного сопротивления и повысить быстродействие измерения составляющих комп65 леканого сопрогивления.

828093

Формула изобретения

Компенсационно-мостовая измерительная цепь для измерения тангенса угла потерь (добротности) комплексного сопротивления, содержащая ветвь, составленную из последовательно совдиненных измеряемого комплексного сопротивления и образцового элемента, однородного одной из составляющих измеряемого комплексного сопротивления, вторую ветвь, составленную из двух последовательно соединенных образцовых элементов, однородных активной и реактивной составляющим измеряемого комплексного сопротивления, оба образцовых элемента, однородные одной из составляющих измеряемого комплексного сопротивления, включенные в смежные плечи ветвей, соединены между собой и образуют одну из вершин диагонали питания цепи, вторая вершина диагонали питания цепи соединена с другим выводом измеряемого комплексного сопротивления, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, измерения тангенса угла потерь (добротности), в нее введены третья ветвь, составленная из последовательно соединенных образцовых элементов, однородных реактивной и активной составляющим измеряемого комплексного сопротивления, и трансформатор. начало и конец первичной регулируемой обмотки которого

5 подключены, соответственно к первой и второй вершинам диагонали питания цепи, а начало и конец вторичной обмотки трансформатора соединены с выводамн третьей ветви, составленной из последовательно соединенных образцовы.; элементов, однородных реактивной и активной составляющим измеряемого комплексного сопротивления, общие выводы упомянутых образцовых элементов соединены с выво15 дом образцового элемента второй ветви, однородного реактивной составляющей измеряемого комплексного сопротивления, а средний вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к второй вершине

20 диагонали питания цепи.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 1871692, кл. G 01 Я 17.llO, 1963.

2. Карандеев К. Б., Специальные методы электрических измерений. — М. †„ I, 1963, с. 63.

828093

A Ь

Составптело И. Бахтина

Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиновская

Редактор Е. Гончар

Заказ 576/515 Изд. Мв 355 Тираж 749 11одписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»