Устройство для измерения активной и реактивной мощности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Активней И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее источник опорного переменного напряжения с постоянной амшгатудой и регулируемой фазой, два резистора, два переменных резистора , индикатор равновесия, переключатель режимов и прямоугольно-координатный компенсатор напряжения, первый вывод которого соединен с первым выводом первого переменного резистора, первый вывод источника опорного напряжения - с подвижным контактом первой группы контактов переключателя, второй вьшод источника опорного напряжения - с первым л. вьшодом первого резистора и вторым выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого соединен с первым неподвижным контактом второй группы контактов переключателя , а четвертый вывод - с первым неподвижньм контактом третьей группы контактов переключателя, второй неподвижньА контакт которой подключен к первому выводу второго переменного резистора, первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя и второму неподвижному контакту четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой соединен с первьм неподвижным контактом пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой подключен к первому выводу второго резистора и первому выводу источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижным контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети - к подвижным контактам второй и четвертой групп, а выводы ее нагрузки - к подвижным контактам второй и пятой групп с контактов переключателя, отличающееся тем, что, с целью (Л повьшения точности измерения, вторые вьшоды обоих переменных резисторов соединены с первым вьшодом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго переменного резистора, второй вывод второго резистора - к перп ел вому выводу первого переменного рео ел зистора, причем движки обоих переменных резисторов жестко связаны кине матически, а сопротивления резисторов выбираются из условия R-R, (,lRj R4 где R сопротивление рабочей цепи компенсатора напряжения, R,H RI сопротивления первого и второго резисторов соответственно J R - сопротивления первого и второго переменных резисторов соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„

1 Р G 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ t %

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3 ° R< R (R 1,1 ">

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС ГБУ (21) 3660881/24-21 (22) .10.11.83 (46) 15.04.85. Бюл. Р 14 (72) В.Л.Кирлан (71) Уфимский нефтяной институт (53) 621.317.38(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 851277, кл. G 01 R 21/06, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 834554 ° кл. G 01 R 21/06 ° 1975 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее источник опорного переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, два резистора, два переменных резистора, индикатор равновесия, переключатель режимов и прямоугольно-координатный компенсатор напряжения, первый вывод которого соединен с первым выводом первого переменного резистора, первый вывод источника опорного напряжения — с подвижным контактом первой группы контактов переключателя, второй вывод источни. ка опорного напряжения — с первым и. выводом первого резистора и вторым выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого соединен с первым неподвижным контактом второй группы контактов переключателя, а четвертый вывод " с первым не. подвижным контактом третьей группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой нодключеи к первому выводу второго переменного резистора, первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя и второму неподвижному контакту четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой соединен с первым неподвижным контактом пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой подключен к первому выводу второгорезистора и первому выводу источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижным контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети — к подвижным контактам второй и четвертой групп, а выводы ее нагрузки — к подвижным контактам второй и пятой групп контактов переключателя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вторые выводы обоих переменных резисторов соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго переменного резистора, второй вывод второго резистора — к rre вому выводу первого переменного резистора, причем движки обоих переменных резисторов жестко связаны кинематически, а сопротивления резисторов выбираются иэ условия где Р - сопротивление рабочей цепи компенсатора напряжения, R,è Rq - сопротивления первого и второго резисторов соответственно, R> и Ry - сопротивления первого и второго переменных резисторов соответственно.

1150571

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей мощности и микромощности в цепях переменного тока. 5

Известно устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее компенсаторы тока и напря жения, причем рабочая цепь компенсатора тока выполнена из нагрузочного 1О резистора, соединенного с движком реохорда Я .

Недостатком данного устройства является наличие методической погрешности из-за изменения тока через 15 нагрузочный резистор при изменении положения движка реохорда.

Известно также устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее источник опорного 20 переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, два резистора с переменным сопротивлением, два постоянных резистора, индикатор равновесий, переключатель 25 режимов измерений и прямоугольнокоординаzíûé компенсатор напряжения, первый вывод которого через первый переменный, резистор подключен к первому выводу источника опорного на- 5п пряжения и подвижному контакту нервой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой соединен с первым выводом второго переменного резистора, движок которого через первый резистор соединен с вторым выводом источника опорного напряжения, а второй вывод через второй резистор — K первому выводу источника опорного напряжения, второй вывод которого соединен с вторым выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого подключен к первому неподвижному выводу второй группы контактов переключателя, à 45 четвертый вывод — к первому неподвижному контакту третьей группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой соединен с первым неподвижным контактом первой группы контактов переключателя и вторым .неподвижным контактом четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой подключен к первому неподвижному контакту пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой соединен с первым выводом источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижным контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети - к подвижным контактам второй и четвертой групп, а выводы ее нагрузки - к подвижным контактам вто- рой и пятой групп контактов переключателя (2J .

Однако зто устройство также харак. теризуется недостаточно высокой точностью измерения, обусловленной наличием методической погрешности, вызванной коненным сопротивлением рабочей цепи компенсатора напряжения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения активной и реактивной мощности, содержащем источник опорного переменно

ro напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, два резистора, два переменных резистора, индикатор равновесия, переключатель режимов и прямоугольно-координатный компенсатор напряжения, первый вывод которого соединен с первым выводом первого переменного .резистора, первый вьвод источника опорного напряже. ния - с подвижным контактом первой группы контактов переключателя, второй вьвод источника опорного напряжения — с первым выводом первого резистора и вторым .выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого соединен с первым неподвижным контактом второй группы контактов переключателя, а четвертый вывод— с первым- неподвижным контактом третьей группы контактов переключателя, второй непота..нжный контакт которой подключен к первому выводу второго переменного резистора, первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя и второму неподвижному контакту четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой соединен с первым неподвижным контактом пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой подключен к первому выводу второго резистора и первому выводу источника опорного напряжения, причем выводи индикатора равновесия подключены к полвиж им кон3 тактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети — к подвижным контактам вто рой и четвертой групп, а выводы ее нагрузки — к подвижным контактам второй и пятой групп контактов переключателя, вторые выводы обоих переменных резисторов соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго переменного резистора, второй вывод второго резистора — к первому выводу первого переменного резистора, причем движки обоих переменных резисторов жестко связаны кинематически, а сопротивления резисторов выбираются иэ условия

R й, (R+ 8,1R Rg, где Я вЂ” сопротивление рабочей цепи компенсатора напряжения, 3 и Я вЂ” сопротивления, первого и

2 второго резисторов соответственно, и R — сопротивления первого и вто1 рого переменных резисторов соответственно.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 опорного переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, переменный резистор 2 (R ), параллельно которому подключен резистор 3 (В ), прямоугольно-координатный компенсатор напряжения 4, рабочая цепь которого подсоединена к выводам переменного резистора 5 (S, ), резистор 6 (a ), индикатор 7 и переключатель 8 режимов измерения, нагрузку 9.

Первый вывод компенсатора напряжения 4 подключен к первому выводу переменного резистора 5 и через резистор 6 — к первому подвижному контакту первой группы контактов переключателя 8 и первому выводу источника 1, второй вывод которого соединен с вторым выводом переменного . резистора 5, вторым выводом компенсатора напряжения 4 и через параллельно соединенные резистор 3 и переменный резистор 2 - к первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя 8, первый неподвижный контакт второй группы которого соединен с третьим выводом

1150571 4 компенсатора напряжения 4, перный неподвижный контакт третьей группы контактов — с четвертым выводом компенсатора напряжения 4, первый неподвижный контакт четвертой группы контактов - с первым неподвижным контактом пятой группы контактов, вторые неподвижные контакты третьей и четвертой групп контактов - с первым неподвижным контактом первой группы контактов, второй неподви}кный контакт пятой группы контактовс подвижным контактом. первой группы контактов, подвижные контакты третьей и пятой групп контактов — . с соответствующими выводами индикатора равновесия 7, подвижные контакты второй и четвертой групп контактов — с выводами исследуемой сети, а подвижные контакты второй и пятой групп контактов — с соответствующими выводами ее нагрузки 9.

Устройство работает следующим образом.

Вначале переключатель 8 переводят в верхнее положение и, регулируя фазу опорного напряжения U и амплитуду компенсирующего тока 3„ (перемемещением движка переменного резисто30ра2),уравновешивают1окчереэнагрузку 9 3„ . В момент равновесия

3„=3„=0,/(м,6 ill,,, X Uo(0" 1 R2/ м)/+1 2 где ю — относительное перемещение

35 движка переменного резистора 2.

После уравновешивания тока переключатель режимов измерения пере40 водят в нижнее положение и компенса. тором напряжения 4 уравновешивают напряжение на объекте (J

Л

При уравновешивании

Ll„U„= 3 (к,+, М )

P - г где К, K< — коэффициенты, пропорциональные значениям актинной и реактивной составляющих компенсирую"

50 щего напряжения.

Рабочий ток компенсатора напряжения о равен о 5 3 и

Р (R, „R„llR) R

l1o (О 6 (" "1) (5 ("1 " )1 "3 где o. - — относительное перемещение движка переменного резистора 5, "- сопротивление рабочей цепи компенсатора напряжения 4.

Значение измеряемой мощности 1„ определяется как

° Ц (

При соблюдении условий К2 = ж (что обеспечивается жесткой связью движков переменных резисторов) и (Я1Р1 ) jR1 R /Ц измеряемая мощность

Ф будет равна

1150571

Отсчеты активной и реактивной составляющих полной мощности определяются положениями движков потенциометров компенсатора напряжения 4, которым пропорциональны значения и

Такйм образом, в данном устройстве устранена методическая погрешность, вызываемая конечным сопротивлением рабочей цепи компенсатора напряжения, что приводит к повьипению точности измерения мощности.