Цифровой мост с индуктивно связанными плечами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.Х1.1965 (№ 1039079/26-10) Кл. 21е, 29/02

21е, 29/04 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет оо делам изобретений и открытий орн Совете Министров

СССР

МПК С 01г

Ci 0lr

УД К 621,317.733.011.2/.4 (088,8) Опубликовано 12.)V.1967. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 8.VI.1967

Авторы изобретения К. Б. Карандеев, Ф. Б. Гриневич, К. М. Соболевский и Б. Н. Панков

3 аявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения

Академии наук СССР

ЦИФРОВОЙ МОСТ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ПЛЕЧАМИ

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЪ|Х

СОПРОТИВЛЕНИИ

Известные цифровые мосты с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащие трансформатор напряжения, индуктивный компаратор токов, образцовые меры емкости и сопротивления и детектор равновесия, не позволяют производить прямой отсчет индуктивности и добротности катушек индуктивности, сопротивления и постоянной времени резисторов при уравновешивании моста переключением витков трансформаторов в цепи образцовых мер.

Предлагаемый мост обеспечивает прямой отсчет индуктивности и добротности катушек индуктивности, а гакже сопротивления и постоянной времени резисторов по количеству переключаемых при уравновешивании витков, находящихся в ветвях образцовых мер, благодаря тому, что в ветвях последних включены суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения и суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы тока, причем одни из обмоток тетрадных (декадных) трансформаторов напряжения, как и тетрадных (декадных) трансформаторов тока, соединены последовательно, заземлены и подключены соответственно к обмотке трансформатора напряжения и к обмотке компаратора токов, другие заземлены и соединены попарно-параллельно с обмотками соответствующих суммирующих трансформаторов, одна из обмоток каждого из которых заземлена и включена последовательно с образцовыми ме. рами.

На чертеже представлена принципиальная схема универсального моста, обеспечивающего измерение катушек индуктивности, резисторов и конденсаторов.

Мост содержит трансформатор напряжения

1р Тр1 с обмотками L4, L,> L, имеющими числа витков аь a2, ag, компаратор токов Тра с обмотками L4, L.-, Lg, имеющими числа витков

1ь 1, 1з, и обмотками L„Lg, каждая из которых имеет одинаковое число витков 14, вспо15 могательные двухобмоточные тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения Тр,, Tp4, Tpg, Tpg с обмотками Lg, Lyg, 1,44, Lyg, Lig, L44, 1.1с, L4g, имеющими соответственно числа витков bь d4, bg, d>, b, d, b4, d4, многообмоточный суммирующий трансформатор напряжения Тр, с обмотками 147 L4g 1.49 имеющими числа витков т,, т., mg, m4, f, вспомогательные двухобмоточные трансформаторы тока Тр8, Тр„Тр,0, с обмотками L», Lg.-, 25 Lg4 L.5, /,.4, L», имеющими соответственно числа витков Рь д4, Рв, дз, Рз, gg, многообмоточный суммирующий трансформатор тока

Тр,1 с обмотками Lgg> Lgg /.Зс, имеющими числа витков п, и, пз, и обмотками Lgä, L», каж3Q дая из которых имеег одинаковое количество

194947 витков g, образцовые меры емкости С01, и

С,2, образцовые меры активного сопротивления R» и Rog и детектор равновесия и.

Для перехода с режима измерения одних параметров на режим измерения других параметров в мосте предусмотрены контакты П,, П, Пз, П4, П-,, П,, П-„Пз переключателей или реле, работающие на переброс и находящиеся в случае измерения параметров катушек индуктивности в положениях К1. При исследовании объектов емкостного характера контакты

П,, П4, Пз находятся в положении К1, а контакты П1, П, П;, П,, П, — в поло>кении К, при исследовании параметров резисторов с положительной постоянной времени контакты

П,, П., П0, П-„Пз находятся в положении К1, а контакты Пз, П4, П.- — в положении К, при исследовании резисторов с отрицательной постоянной времени положение всех контактов такое же, как и при исследовании резисторов с положительной постоянной времени, за исключением контакта П„который переводится в положение К .

Исследуемый объект Z подключает к обмоткам Е2 и 1.4 трансформатора напряжения

Тр1 и компаратора токов Тр, служащим для установления пределов измерения. Источник, питающий мост синусоидальным напряжением, подключают к обмотке Ll трансформатора напряжения Тр»

Уравновешивается мост изменением количества витков регулируемых обмоток L,-„Lls, Т 19 L20 ìíîãooáìîòî÷íîãî суммирующего трансформатора напряжения и регулируемь;х обмоток L23, Lgg, Lso многообмоточного суммирующего трансформатора тока. Число регулируемых обмоток определяется требуемым количеством знаков отсчета измеряемых величин, так как при равновесии моста по виткам регулируемых обмоток суммирующего трансформатора напряжения отсчитывается индуктивность катушек, емкость конденсаторов и сопротивление резисторов, а по регулируемым виткам суммирующего трансформатора тока добротность катушек, тангенс угла потерь конденсаторов и постоянная времени рез и стор ов.

При параллельной схеме замещения исследуемого объекта в случае измерения параметров катушек измеряемая индуктивность

1,„и добротность Я„определяются из выражений:

blm1 + b2m2 + bsm3 b4m4

Т а2 1 dl 2 3 4 1 х

as l4 f С„

pll21 + p2l22 + Рзпз

Фз, Ч1 A Чз /

В случае измерения параметров конденсаторов измеряемая емкость С и тангенс угла потерь tg Ь„определяются из выражений:

01п4 horns bs mç b4>n4

+ + +

> пз 14 4 2 ЫЗ д4 у 1

Сх o» а2 4 f

Pl nl Я2 П2 РЗП3

91 72 А

1gb3 = з

l4 Roi ot

5 В случае измерения параметров резисторов измеряемое активное сопротивление R и постоянная времени т„определяются из выра>кений:

blml, b2 m2 bsms, b4m4

+ +

dl d2 ds d4

02>

10 р П2 1 х

Пз 4 р1п1 Рз пг ps

Ч1 Чз Чз R С

02 02

К з

1 х

15

При одинаковом числе витков в обмотках

Lid L18i 119 Е 20 суммирующего трансформа20- тора напряжения числа витков двухобмоточных тетрадных трансформаторов напряжения

Тр3, Тр4, Тр-., Трз находятся в отношении: — = 1о — = 1оо — = 1ооо — .

Ы1 d2 4 3 4

Аналогично, при одинаковом числе витков в обмотках L20. L29 Lso суммирующего трансформатора тока числа витков двухобмоточных тетрадных трансформаторов тока Трз, 50 Трз, Тр10 находятся в отношении:

Р1 (p p2 (pp рз

Ч1 Чз Чз

Предмет изобретения

Цифровой мост с индуктивно связанными

40 плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий трансформатор напряжения, индуктивный компаратор токов, образцовые меры емкости и сопротивлеíня и детектор равновесия, отличающийся

45 тем, что, с целью обеспечения прямого отсчета индуктивности и добротности катушек, а так>ке сопротивления и постоянной времени резисторов по количеству переключаемых при уравновешивании витков, находящихся в ветвях образцовых мер, в ветвях последних включены суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения и суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы тока, причем одни из обмоток тетрадных

55 (декадных) трансформаторов напряжения, как и тетрадных (декадных) трансформаторов тока, соединены последовательно, заземлены и подключены соответственно к обмотке трансформатора напряжения и к обмотке ком60 паратора токов, другие заземлены и соединены попарно-параллельно с обмотками соответствующих суммирующих трансформаторов, одна из обмоток каждого из которых заземлена и включена последовательно с образцовы65 ми мерами.! 94947 т„

Составитель Л. П. Айрапетова

Редактор H. С. Коган Техред Т. П. Курилко Корректоры; О. Б. Тюрина п Е. Г. Кочанова

3?K33 l669j!8 Тираж 535 Подписное

Ц11ИР111И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС13

Москва, Центр, пр. Се; ова, д. 4

Типографии, пр, (апуиова, 2