Трансформаторный мост переменного тока для измерения тангенса угла потерь

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения тангенса угла потерь комплексных сопротивлений емкостного или индуктивного характера. Цель изобретения - повышение точности измерения тангенса угла потерь-достигается введением в структуру мостовой трансформаторной цепи второго потенциометра 22, двух дополнительных резисторов 21, 23, двух дополнительных обмоток 16, 17 компаратора 13 токов, а также функциональных связей между ними и другими элементами измерительной цепи, обеспечивающих создание дополнительных измерительных токов, компенсирующих раздельно влияние мультипликативной и аддитивной составляющих погрешности измерения тангенса угла потерь, вызываемой действием паразитных активных потерь моста. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 17/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4340505/24-21 (22) 10. 11. 87 (46) 15.05.89. Бюл. N - 18 (72) M.Н.Сурду, P.Ä.Òó÷èí и П.И.Михайленко (53) 62 1.317.733 (088 .8) (56) Трансформаторные измерительные мосты. Под ред. К.Б.Карандеева. М.:

Энергия, 1970.

Авторское свидетельство СССР и 1277002, кл. G 01 R 17/12, 1985 ° (54)ТРАНСФОРМАТОРНОМУ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТАНГЕНСА УГЛА

ПОТЕРЬ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения тангенса угла потерь комплексных сопротивлений емкостного или индуктивного характера. Цель изобретения — повышение точности измерения тангенса угла потерьдостигается введением в структуру мостовой трансформаторной цепи второго потенциометра 22, двух дополнительных резисторов 21 и 23, двух дополнительных обмоток 16 и 17 компаратора 13 токов, а также функциональных связей между ними и другими элементами измерительной цепи, обеспечивающих создание дополнительных измерительных токов, компенсирующих раздельно влияние мультипликативпой и аддитивной составляющих погрешности измерения тангенса угла потерь, вы- з

CJ зываемой действием паразитных активных потерь моста. 1 ил.

1479884

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения тангенса, угла потерь комплексных сопротивле5 ний емкостного или индуктивного характера.

Цель изобретения — повышение точности измерения тангенса угла потерь за счет компенсации влияния паразит- 10 ных потерь при помощи создания дополнительных измерительных токов активного характера.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого трансфор- 15 маторного моста переменного тока для измерения тангенса угла потерь комплексных сопротивлений емкостного и индуктивного характера.

Предлагаемое устройство, содержит 20 источник 1 питания, трансформатор 2 напряжения с первичной обмоткой 3 и вторичными обмотками 4 и 5, объект

6 измерения, образцовые меры 7 и 8, вспомогательный трансформатор 9 на- 25 пряжения с первичной обмоткой 10, вторичной обмоткой 11 и дополнительной обмоткой 12, компаратор 13 токов с первой обмоткой 14, второй обмоткой 15, первой дополнительной обмоткой 16, второй дополнительной обмоткой 17, третьей обмоткой 18, подсоединенной к детектору 19 равновесия, первый потенциометр 20, первый дополнительный резистор 21, второй потенциометр 22, второй дополнительный резистор 23.

В предлагаемом устройстве источник 1 питания подсоединен к первичной обмотке 3 трансформатора 2 напряжения, первый вывод первой вторичной обмотки 4 которого соединен с первой клеммой для подключения объекта 6 измерений; первый вывод второй вторичной обмотки 5 трансформатора 2 напряжения соединен с первыми выводами образцовой меры 7 емкости и первичной обмотки 10 вспомогательного трансформатора 9 напряжения, первый вывод вторичной обмотки 11 которого подсоединен к первым выводам образцовой меры 8 сопротивления и первого дополнительного резистора 21, выводы дополнительной обмотки 12 вспомогательного трансформатора 9 напряжения подсоединены к внешним выводам первого потенциометра 20, средний вывод которого через второй дополнительный резистор 23 подсоединен к второй дополнительной обмотке 17 компаратора

13 токов, внешние выводы второго потенциометра 22 подсоединены к выводам первой дополнительной обмотки 16 ком-. паратора 13 токов, а средний вывод— к второму выводу первого дополнительного резистора 21; вторые выводы образцовых мер емкости 7 и сопротивления 8 подсоединены к второй обмотке

15 компаратора 13 токов, а первый вывод его первой обмотки 14 подсоединен к второй клемме для подключения объекта 6 измерений. Вторые выводы первичной 3, вторичных 4 и 5 обмоток трансформатора 2 напряжения, первичной 10, вторичной 11 и средний вывод дополнительной 12 обмотоквспомогательного трансформатора 9 напряжения, первой 14, второй 15, средний вывод первой дополнительной ю

16, второй дополнительной 17 и третьей 18 обмоток компаратора 13 токов подсоединены к общей ыине моста.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 1 питания на выводах обмоток 4 и 5 трансформатора 2 напряжения, а также на выводах обмоток 11 и 12 вспомогательного трансформатора 9 напряжения возникают измерительные напряжения, под действием которых в ветви объекта 6 измерений и в образцовой ветви моста, включающей в себя образцовые меры емкости 7 и сопротивления 8, а также обмотку 15 компаратора 13 токов создаются измерительные токи соответственно. Эти токи, протекая по плечевым обмоткам 14 и

15 компаратора 13 токов, создают в его магнитопроводе соответствующие магнитные потоки, результат сравнения которых, выделяемый при помощи

"индикаторной" обмотки 18; воспринимается детектором 19 равновесия. Сигналы, вырабатываемые детектором 19 равновесия, используются для уравновешивания моста, которое осуществляется регулировкой витков обмоток 4 и

5 трансформатора 2 напряжения (по емкости) и витков обмотки 11 (по тангенсу угла потерь).

Измерение тангенса угла потерь проводят путем осуществления следующих предварительйых регулировок. В качестве объекта измерений к мосту подключают образцовую меру емкости с нулевым или крайне малым (близким

1479884

30

40

50

55 к разрешающей способности моста) значением тангенса угла потерь и проводят его измерение. Из-эа конечного значения сопротивления обмоток моста, монтажных проводников, проводников, при помощи которых подключается объект измерений, а.также из-эа наличия собственного тангенса угла потерь образцовой меры 7 емкости измеренное значение тангенса угла потерь отлично от нулевого. Регулировкой первого потенциаметра 20, при помощи которого (совместно с вторым дополнительным резистором 23) создается корректирующий ток I, значение тан4 генса угла потерь на отсчетнам табло моста устанавливается равным нулю или паспортному значению тангенса угла потерь внешней образцовой меры.

Затем к внешней образцовой мере емкости подсоединяют образцовый резистор или образцовый магазин сопротивления, значение сопротивления которых соответствует значению тангенса угла потерь подлежащего исследованию объекта измерений. Регулировкой второго потенциометра 22, при помощи которого (ссвместно с первым дополнительным резистором 21) создается корректирующий так I, значение

О. тангенса угла потерь на атсчетнам табло моста устанавливают равным расчетному, определяемому па паспортным значениям внешних образцовых мер емкости и сопротивления.

В результате первой регулировки, осуществляемой при помаши .потенциометра 22, устраняется влияние остаточных активных сопротивлений элементов мостовой цепи, приводящих к появлению адитивнай составляющей погрешности измерения тангенса угла потерь. В результате второй регулировки, осуществляемой при помощи потенциаметра 21, устраняется влияние нестабильности и неточности подгонки к расчетному значению образцовой меры 8 активного сопротивления, которые приводят, к появлению мультипликативнай составляющей пагрешности измерения тангенса угла потерь.

Подготовленный таким образом мост используют для высокоточного измерения тангенса угла потерь.

Погрешности моста при измерении тангенса угла потерь, возникающие от нестабильности встроенной в мост образцовой меры 8 активного сопротивления, остаточных активных сспротивлений его обмоток, активных потерь встроенной в мост образцовой меры 7 емкости, активных сопротивлений подсоединительных проводников и других паразитных источников, устраняются.

Таким образом, предлагаемьпт трансформаторный мост переменного тока благодаря введению в его структуру дополнительного потенциометра, дополнительных резисторов и дополнитель ных обмоток компаратара токов, при помощи которых создаются дополнительные измерительные таки активного характера, компенсирующие влияние паразитных потерь, обеспечивает высокую точность измерений тангенса yr ла потерь. Наличие компенсации потерь позволяет снизить требования, предъявляемые к значению активных потерь встроенной в мост образцовой меры емкости и к уровню остаточных

I сопротивлений основного и вспомога тельного трансформаторов напряжения ,мостовой цепи, чта упрощает ее конструкцию.

Формула изобретения

Трансформаторный мост переменного тока для измерения тангенса угла потерь, содержащий источник питания, выходы которого соединены с первичной обмоткой трансформатора напряжения, один иэ выводов первичной обмотки соединен с общей шиной, при этом первый вывод первой вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с первой клеммой для подключения объекта измерений, первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с первыми выводала образцовой меры емкости и первичной обмотки вспомогательного трансформатора напряжения, первый вывод первой вторичной обмотки которого соединен с первым выводом образцовой меры сопротивления, второй вывод которой и второй вывод образцовой меры емкости соединены с первым выводом первой обмотки компаратора токов, первый вывод второй облютки кампаратора таков соединен с второй клелмай для подключения объекта измерений, третья обмотка компаратара токов подключена к входам детектора равновесия, один иэ входов которого, вторые выводы пер14798

Составитель В.Семенчук

Корректор Л.Патай

Заказ 2539/44 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-из;тательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вой и второй вторичных обмоток трансформатора напряжения, второй вывод первичной обмотки вспомогательного трансформатора напряжения и вторые выводы первых двух обмоток компаратора токов соединены с общей шиной, потенцисметр, внешние выводы которого соединены с дополнительной обмоткой вспомогательного трансформатора напряжения, средний вывод которой соединен с общей шиной, о т л и — ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения тангенса угла потерь, в него введены второй потенциометр, два дополнительных резистора, причем внешние выводы второго потенциометра подсоединены к

Редактор Т.Парфенова Техред А. Кравчук

84 6 первой дополнительной обмотке компаратора токов, средний вывод которой подсоединен к общей шине, средний вывод второго потенциометра соединен с первым выводом первого дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом первой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора напряжения, а средний вывод первого потенциометра соединен с первым выводом второго дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второй дополнительной обмотки компаратора токов, второй вывод которой соединен с общей шиной.