Автокомпенсационный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиг

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03. I l.1969 (№ 1300262/18-10) Кл. 21е, 29/02 с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 22.V11.1970. Бюллетень № 2 -1

Дата опубликования описания 4.XI.1970

МПК G Olr 17/02

УДК 621.317.733.011.2/6 (088.8) Авторы изобретения

А. В. Чеботарев и Л. T. Никитенко

Заявитель

АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изсбретение относится к электроизмеричельной технике, а тощее, к той ее области, которая занимается устройствами для измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известны автокомпенсационные мосты для чзмерения параметров комплексных сопротивлений, .содержащие .прансфорхгатор наспряжсния, компаратор токов, детектор равнссвесия, два у"правлясмых им элемента, чгодсоединенных ко,вторичным обмоткам трансформатора, два измерителя напряжения и образцовыс метры.

Предлагаемый автокомпенсационный мост обеспечгввает автоматический выбор рода работы при изме ренин объектов индуктивного и емкостного характера. Для этого оп снабжен фазочувствительным детектором, сравнивающим фазу .напряжения, подаваемого на контролируемый объект, с фазой протекающего через;него тока. В.ходы детектора соединены с выходом усилителя, включенного последовательно с контролируемым объектом и с BblxOдом управляемого элемента в ветви последнего, а,выход соединен,с реле, контакты которого включены .в цепи вторичных обмоток трансфОрматора апряжепия,и,предназначены для изменения фаз:напряжений на измеряемом объекте и на активной образцовой мере.

Мост соглас,î изобретению обеспечивает также автоматический выбор рода работы при исследовании объектов с преобладающей активной или реактивной составляющей, для чего он снабжен амплитудным детектором, сравнивающим амплитуды напряжений, подаваемых на образцовыс активную и реактивную меры, с рслс на ьыходе, через контакты которого выход второго управляемого элемен-.

10 та и вторичная обмотка трансформатора напряжения в ветви образцовых мер соединены с последними и со входами амплитудного детектора.

На чертеже ирсдставлена принципиальная

15 схема моста.

Мост содержит трансформатор напряжения

1, вторичные обмотки 2, 8, 4 которого выполне.ны дифференциальными, управляемые элс-. менты 5 и 6 с вольтмсч;рахги 7-и-8 на выходе,20 вспомогательные трансформаторы 9, 10, служащие для расширения пределов измерения, соответственно с обмотками 11, 12, 18; 14, имеющими ггг„ггг2, /ггпу, ггг, витков, измеряемое сопротивление Z, образцовые элементы Со и

25 хо, компаратор токов 15 с обмотками 16, 17, l8, имеющими соответственно и,, /гз, /гз:витков, усилитель 19 с малым, входным сопротивлением, фаза ûходного напряжения которого совпадает с фазой тока через измеряемый

30 объект, фазочувствичсльный детектор 2с/, 277086 амплитудный детектор 21, детектор рав новесия 22 и лампочки:подсветки 28, 24, 25, 2б.

Реле 27 на !выходе фазочувстлительного детектора:имеет,контакты 27а, 27б, 27в, 27г, а реле 28 на выходе, амплитудного детектора— контакты 28а, 28б, 28в, 28г, 28д.

Фазочувсгвительный детектор 20 сравнивает фазу напряжения, подаваемого í", Z,. с фазой протекающего через него тока и раоотает так, что;при измерении осьвкто в смкостното характера (когда фаза тока опере>кает приложен ное напряжение) реле 27 обесточена (режимы С, tg6 и R, т — ), а при измерении объектов индуктив ного ха рактера реле 27 срабатывает (режимы L, Q и R, т+).

Амплитудный детектор сравнивает амплитуды напряжений, подаваемых на образцовый конденсатор С, и на образцовое сопротивление Rp (без учета коэффициента трансформации трансформатора 18) и работает так, что реле 28 обесточена, если напряжение,на входе 29 больше, чем напряжение на входе 80 (режим С, tg6 и L, Q), и срабатывает, если напряжение на входе 29 больше, чем напряжение на входе 80 (режим R, т+ и R, т — ).

Фаза напря>кения U< на выходе управляеЙого элемента 5 однозначно определяется фазой напряжения на его входе, а фаза гпапря>кения U на выходе управляемого элемента б меняется,на 180 при,изменении .полярности управляющего на пряжения.

Мост показан в режиме измерения емкост» и тангенса угла потерь (см. чертеж). Реле 27 и 28 обесточены. Условия равновесия для эг,>го случая имеют следующий вид:

С="""С х о и,тг

m4 1 U, go„„=

ms oRo гдв U — напряжение на обмотке 3 трансформатора,напряжения.

При tg6))1 мост, переходит в режим измерения R, т —. В этом случае напряжение U превышает напряжение на обмотке 4, срабатывает реле 28 и меняет, местами образцовые элементы Rp и Со. Од повременно с этим пе реключаются,входы 29 и 80 амплитудного детектора 21.

Реле 28 выбрано,с такисм замедлением отпускания, чтобы мост успел уравновеситься после его срабатывания. После ура|вновешивания,моста напряжение U, поданное уже на другой вход амплитудного детвктора, будет больше напряжения U, и реле 28 останется включенным.

Условия равновесия моста в этом случае имеют следующий вид: ит, U> х о ло,п1 U

-.„= — "" С,R,—

"х о о

При измерении комплексных сопротивлений индуктивного характера срабатывает реле 27

5 и остается под током. Если преооладает активная ссставляющая комплексного сопротивления, то под током окажется и реле 28.

Уравнения равновесия моста имеют вид: п 1112 1 Ul х— 1

nzmq oCo U ш, Уо

15 р I 1.m2 R У, 4 g R U2 х о 1 х — о о

)7 1П1 U П13 U

Предмет изобретения

1. Автскомпенсационный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий трансформатор, напряжения, З0 компаратор токов, детектор равновесия, два управляемых им элемента, подсоединенных .ко вторичным обмоткам трансформатора, два измерителя напряжения и образцовые меры, отличаюи1ийся тем, что, с целью обеспечения

35 а втоматического выбора рода, работы,при исследовании объектов, индуктивного и емкостного характера, он снабжен фазочувствительным детектором, сравнивающим фазу,напряжения, подаваемого на контролируемый объ40 ект, с фазой протекающего через него тока, входы KOTGp010 соединены с выходом усилителя, включенного последовательно,с,контролируемым объектом, и с выходом управляемого элемента,B ветви последнего, а выход

45 соединен с реле, контакты которого включены в цепи вторичных обмоток трансформатора напряжения и предназначены для изменения фаз напряжений;на измеряемом объекте и на актив ной образцовой мере.

50 2. Автокомпенсационный мост II0 .п. 1, отличающийся твм, что, с целью автоматического выбора рода работы при исследовании объектов с;преобладающей активной или,реактивной составляющей, он снабжен амплитуд55 ным детектором, срав|нивающим амплитуды напряжений, .подаваемых на образцовые активную и реактивную меры, с реле яа выходе, через контакты которого выход второго уп равляемого элементы и вторичная обмотка

60 трансфороматора напряжения в ветви ооразцовых мер соединены с:последним и со входами амплитудного детектора.

Таким ооразом, каждый из вольтметров 7 и

8 имеет три шкалы отсчета: вольтметр 7— шкалы отсчета С, R и L» (шкала C об20 ратная), а вольтметр 8 — шкалы отсчета 1дбх

-.„, Ях (шкала Q — обратная).

277086

Составитель Л. П. Айрапетова

Редактор Г. Громова Техред 3. H. Тараненко Корректор T. В. Джаманкулова

Заказ 3203, 1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2