Компенсационное устройство для измерения взаимного импеданса между двумя обмотками

 

Изобретение относится к технике измерений электрических и магнитных величин, в частности к устройствам для измерения взаимной индуктивности, и может быть использовано при контроле обмоток электродвигателей , трансформаторов, а также для измерения неэлектрических величин, например веса, перемещения, температуры и др. при помощи датчиков взаимной индуктивности . Компенсационное устройство для измерения взаимного импеданса между двумя обмотками содержит источник питания 1, детектор равновесия 2, клеммы 3, 4, 5, 10 для подключения объекта измерения. Введение в устройство преобразователя 6 ток - напряжение, первого 7 и второго 8 управляющих делителей напряжений и сумматора-фазовращателя 9 позволило повысить точность измерения благодаря исключению из тракта обработки сигналов нестабильной меры, взаимной индуктивности , низкого класса точности, а также расширить диапазон измерения за счет изменения на несколько порядков коэффициента передачи узлов, обеспечивающих необходимое преобразование сигналов 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s G 01 R 17/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681880/21 (22) 24.04,89 (46) 28.02.91, Бюл. ¹ 8 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Ф.Б.Гриневич, А.А.Михаль и М.Н.Сурду (53) 621.317.73(088.8) (56) Арутюнов В,О, Электрические измерительные приборы и измерения. М.-Л.: I oc. энергетическое изд-во, 1958, с, 451.

Павлов В.А., Шкраба В,Г, Астров Д.И.

Мост взаимоиндуктивности для точной магнитной термометрии. Приборы и техника эксперимента. 1975. с. 245-247. (54) КОМПЕНСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАИМНОГО ИМПЕДАНСА МЕЖДУ ДВУМЯ ОБМОТКАМИ (57) Изобретение относится к технике измерений электрических и магнитных величин, в частности к устройствам для измерения взаимной индуктивности, и может быть использовано при контроле обмоток электро„„ 0„„1631447 А1 двигателей, трансформаторов, а также для измерения неэлектрических величин. например веса, перемещения, температуры и др. при помощи датчиков взаимной индуктивности. Компенсационное устройство для измерения взаимного импеданса между двумя обмотками содержит источник питания 1, детектор равновесия 2, клеммы 3, 4, 5, 10 для подключения объекта измерения, Введение в устройство преобразователя 6 ток — напряжение, первого 7 и второго 8 управляющих делителей напряжений и сумматора-фазовращателя 9 позволило повысить точность измерения благодаря исключению из тракта обработки сигналов нестабильной меры, взаимной индуктивности, низкого класса точности, а также расширить диапазон измерения за счет изменения на несколько порядков коэффициента передачи узлов, обеспечивающих необходимое преобразование сигналов. 1 ил, 1631447

15

30

Изобретение относится к технике измерения электрических и магнитных величин, в частности к устройствам для измерения взаимного импеданса магнитосвязанных четырехполюсников, и может быть использовано при разработке метрологического оборудования для поверки магазинов взаимной индуктивности, а также для измерения неэлектрических величин, например веса, перемещения, температуры и др, при помощи соответствующих датчиков взаимной индуктивности.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения.

На чертеже изображена функциональная схема компенсационного устройства для измерения взаимного импеданса между двумя обмотками.

Устройство содержит источник 1 питания, детектор 2 равновесия, первую 3, вторую 4 и третью 5 клеммы для подключения обьекта измерения, преобразователь 6 ток— напряжение, первый 7 и второй 8 управляемые делители напряжения, сумматор-фазовращатель 9 и четвертая 10 клемма для подключения объекта измерения, Компенсационное устройство для измерения взаимного импенданса между двумя обмотками работает следующим образом.

Поддействием напряжения питания 1 в цепи первичной обмотки объекта измере. ния протекает ток I1, который преобразуется в напряжение. на выходе преобразователя 6.

Это напряжение масштабируется делителями 7 и 8 формирующими два независимо изменяющихся напряжения, которые квадратурно суммируются с помощью сумматора-фазовращателя 9. На выходе которого действует напряжение

U I1R — К1+ К2 й2 j В С1), 2

R1 где К1 и К2 — коэффициенты передачи управляемыми делителями 7 и 8;

R, R1, R2 — величины сопротивлений преобразователя ток — напряжение, сумматора-фазовращателя и С1 — емкости сумматора-фазовращателя, Это напряжение сравнивается с напряжением на вторичной обмотке объекта измерения

02 =I12üç (j о1M+ йп), где N — частота генератора, Изменяя коэффициент передачи делителей 7 и 8, достигают равенства напряжений U u U2. Из уравнения равновесия, разделив действительную и мнимую часть, получают

M = К1ВВ2С1 — взаимная индуктивность;

R R2

Rn = К2 — сопротивление потерь.

R1

Таким образом, коэффициент передачи делителя 7 определяет взаимную индуктивность, а коэффициент передачи делителя

8 — сопротивление потерь, при этом десятикратное изменение таких параметров как R, R1, R2, С1 позволяет без труда изменять пределы измерения. Таким образом данное устройство обладает более высокой точностью, так как в нем отсутствует образцовая мера взаимной индуктивности. Диапазон измерения устройства достаточно широк и может превышать 5 — 6 порядков, так как имеется достаточное количество элементов, позволяющих осуществлять многоступенчатое (кратное десяти) масштабирование результата измерения.

Формула изобретения

Компенсационное устройство для измерения взаимного импеданса между двумя обмотками, содержащее источник питания, включенный между первой клеммой для подключения обьекта измерения и общей шиной, детектор равновесия, включенный между второй клеммой для подключения обьекта измерения и общей шиной, и третью и четвертую клеммы для подключения объекта измерения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, в него введены преобразователь ток — напряжение, первый и второй делители напряжений и сумматор-фазовращатель, выход которого соединен с четвертой клеммой для подключения объекта измерения, третья клемма которого соединена с входом преобразователя ток — напряжение, выход которого соединен с информационными входами первого и второго делителей напряжений, управляющие входы которых соединены с первым и вторым управляющими выходами детектора .равновесия, выходы первого и второго делителей напряжений соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора-фазовращателя.