Устройство для измерения импедансов

 

Изобретение может быть использовано для измерения импедансов, в том числе находящихся при высоком напряжении. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит измеряемый импеданс 1, 2, регулируемый импеданс 3, 4, сопротивление нагрузки 5, ключ 6, источник 7 заряженных частиц, электрод 8 ускоряющей , системы, электроды 9, 10 анализатора энергии, датчики 11-14 положения пучка, усилители 15-18, нульиндикатор 19, фазометр 20, источник 21 питания. Повышение точности достигается за счет введения усилителей 15-18, сопротивления нагрузки 5, ключа 6, нуль-индикатора 19, фазометра 20, а индикатор коэффициента деления напряжения вьтолнен в виде источника 7 заряженных частиц и анализатора энергии заряженных частиц. 1 ил. с € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 28041 А 1 (50 4 С. О1 К 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3603928/24-21 (22) 09.06;83 (46) 30,04.86. Бюл. № 16 (72) А.М. Шестопалов (53) 621.317.322(088.8) (56) Colvert R., Mildwater I. Seltbalancing transformer ratio arm

bridges. — Elect. Eng. 1963, v.35, ¹ 430.

Патент США № 3474335,кл.324-57, 1963. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПЕДАНСОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения импедансов, в том числе находящихся при высоком напряжении. Цель изобретения — повышение точности измерения. Устройство содержит измеряемый импеданс 1, 2, регулируемый импеданс 3, 4, сопротивление нагрузки 5, ключ 6, источник 7 заряженных частиц, электрод 8 ускоряющей системы, электроды 9, 10 анализатора энергии, датчики 1 1-14 положения пучка, усилители 15-18, нульиндикатор 19, фазометр 20, источник

21 питания, Повышение точности достигается за счет введения усилителей 15-18„ сопротивления нагрузки 5, ключа 6, нуль-индикатора 19, фазометра 20, а индикатор коэффициента деления напряжения выполнен в виде с источника 7 заряженных частици анализа- э тора энергии заряженных частиц.1ил.

122804;

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения импедансов, н том числе »аходящихся при высоком напряженин.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит измеряемый IG импеда»с 1, 2, регулируемый импеданс 3,4, сопротинление 5 нагрузки, ключ 6, источник 7 заряженных !асти»« электрод 8 ускоряющей системь!!„электроды 9 и 10 анализатора энергии, 15 датчики 1 1-14 положения пучка,, усилители 15--18 нуль-индикатор i9 фазаметр 20 и источник 21 питания, Источник 21 питания через источник заряженных частиц 7, измеряемый 1, 2 . О и регулируемый 3,4 импедансы и сопротивление 5 нагрузки, шунтируемое ключом 6„ соединен с общей шиной устройства, Первый электрод 9 соединен с общей точкой измеряемого I,2 и регулируемого 3,4 импедансов и вто-рым входом фазометра 20. Датчики 11-14 положения пучка соединены с входами двух групп по два усилителя I518, причем выходы усилителей 15 и 16 «и соединены с сопротивлением 5 нагрузки и ключом 6, а выходы усилителей

17 и 18 соединены между собой, первым входом фазометра 20 и входом нульинцикатора. !

Общая шина устройства соединена первым выходом источника 21 питания, электродом 8,, вторым электродом 10, обшим входом усилителя 15- !8, фазо-. яп метром и нуль-индикатором.

Устройство работает следуюпп»! образом.

При измерениях импеданса Zb IIç. переменном токе источник 7 заряжен1 ных частиц,цолжен обеспечивать »спускание положительных и отрицательных частиц. IIpv, измерениях на постоянном токе источником 7 может быть электронная пушка, В качестве анализатора энергии применен анализатор энергии цилиндрического типа с высоким разрешением по энергии.

Известно, что в анализаторе энергии цилиндрического типа траектория пучка располагается на. дуге среднего радиуса, если между его электродами

9 и 10 приложено отклоняющее напряже нис: SLJ, опр еделяемое э нергией заряженных частиц с Б (где !1 — заряд частиц в пучке) и коэффициентом преобразования анализатора энергии

d 2d

+ — ) = р р 9

8 == 2Хп(1 где д — расстояние между электродами

9и10, радиус внутреннего электрода 10.

:p» нарастании напряже»ие Б источ ика 21 поступает на делитель из импе

»ансон 1-4 и»агрузки 5 и ускоряющую систему из источника 7 и электрода 8.

Пучо =аряженных части» поступает в акали -B QD энергии.

Датчики положения пучка 11 — 14 размещекы в пролетном пространстве анаПри установлении нулевых или малых показаний нуль-индикатора 19 сопро.ивлекие нагрузки 5 закорачивакт ключом 6. После чего завершают лизатора, а также относительно дуги среднего радиуса так, чтобы при уменьшении отличий между коэффициентом г!ередачи К делителя и коэффициентом поеобразонания S анализатора энергии пучок попадал на датчики, расположенные на более далеком расстоянии от входа анализатора энергии, и ке попадал на датчики, размещенные перед кими.

При обеспечении условия К < S IIyчок смещается н сторону электрода 9, а при K > S — в сторону электрода 10, так что фазы напряжений, действующих при этом на выходах усилителя 15 или

16. а также 17 или 18, в этих спу !аях близки к протиноположным.

В процессе измерения импеданса

2 ZI, регулировки компонентов R,Ñ рег-.,лируеь!ого плеча из импедансон 3,4 дели.еля обеспечивают смещение пучка

»а траекторию дуги среднего радиуса

=!пал»за.Гора энергии, пои этом в IIpo цессе данной регулировки исчезает сигнал ка входе усилителя 15, а затем при размещениях пучка между датчиками IЗ и 14 исчезает сигнал, действующий »а входе усилителя 16. Индикацик! выходных напряжений усилителей

15 и 16 и смещений пучка проводят пс нуль-индикатору 19 и фазометру

20„ измеряющему сдвиг фаз, имеющий месте между выходным напряжением усилителей 17 и 18 и напряжением на электроде 9 анализатора энергии.

122804 1

1-$

Z = — - Z

Е S u

15 (2) 20

S х с

Формула из обретения

Составитель О. Панчерников

Редактор Л. Пчелинская Техред Г.Гербер Корректор E. Сирохман

Заказ 2284/46 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 регулировки R,С в плече из импедансов 3,4 делителя из импедансов 1-4, обеспечивающие нулевые показания фазометра 20 и нуль-индикатора 19.

Равенство между коэффициентом передачи К делителя напряжения и коэффициентом преобразования S анализатора энергии

S 10 в + Zн которое имеет место при обеспечении нулевых показаний нуль-индикатора

19, позволяют определить

Переписывая это равенство отдельно для действительных и мнимых частей, находят активное и реактивное значения импеданса в плече из импедансов 1,2 делителя напряжения из имимпедансов 1-4.

При приравнивании действительных составляющих левой и правой частей (2) имеют а приравнивание мнимых частей указывает при этом на имеющее место равенство постоянных времени С„К = CR плеч делителя, так что

Устройство для измерения импедансов, содержащее делитель с измеряе— мым и регулируемым импедансами, индикатор коэффициента деления напря40 жения и источник напряжения, один выход которого соединен с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, в него введены две группы по два усилителя, сопротивление нагрузки, ключ, нуль-индикатор и фазометр, а индикатор коэффициента деле— ния напряжения выполнен в виде источника заряженных частиц и анализатора энергии заряженных частиц, причем второй выход источника напряжения через источник заряженных частиц соединен с первым входным зажимом, второй входной зажим соединен с первым откло. няющим электродом, первь1м выводом регулируемого импеданса z» вторым входом фазометра, другой вывод регулируемого импеданса соединен с клю— чом, сопротивлением нагрузки и выходами первой группы усилителей, выходы второй группы усилителей соединены между собой первым входом фазометра и входом нуль-индикатора, первые входы первых усилителей обеих групп соединены между собой и первым датчиком положения траектории заряженных частиц, соответственно соединены вторые входы обеих групп первых усилителей с вторым датчиком положения траектории, первые и вторые входы вторых усилителей обеих групп — с третьим и четвертым датчиками положения траектории, общая шина соединена с другим отклоняющим электродом анализатора энергии заряженных частиц, общими выходами всех усилителей, вторым выводом сопротивления нагрузки, ключа, общими входами фазометра, нульиндикатора и электродом ускоряющей системы.