Мост переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

427287 (61) Зависимое от авт. свид-ва(22) Заявлено 25.01,72 (21) 1740908/18-10 с присоединением заявки №(32)приоритет— (51) М, Кл, 601) 17/10

Государственный квинтет

Соввта )енннотроа СССР оо делам изобретений н открытой (43) Опубликовано 05.05,74,Бюллетень № 17 (Щ УДК 621.З17.7ЗЗ..025{088.8) (45) Дата опубликования описания05.06.75 (72) Авторы изобретения )0. P. Агамалов, В. Ю. Кнеллер, Е. А. Будницкая и Г. Г. Лукашук (71) Заявитель (54) МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к четырехплечим мостам переменного тока для измерения параметров комплексного сопротивления.

Известные мосты переменного тока, содержашие измерительную цепь с органами уравновешивания и органом выбора диапазона измерения, выполненным в виде параллельных наборов образцовых конденсаторов и резисторов и последовательно соединен- )0 ных с ними ключей, подсоединенные параллельно плечам ррганов уравновешивания повторители напряжения с трансформаторами на выходак, генератор и усилитель сиг,нала разбаланса, имеют сравнительно боль- )а шие погрешности измерения параметров комплексных сопротивлений, обусловленные сопротивлениями замкнутых ключей, эквивалентными сопротивлениями потерь образцовых конденсаторов органа выбора диапа- 20 зона или частотной зависимостью цепей компенсация этих параметров, паразитными емкостями, шунтируюшими плечо выбора диапазона, а также емкостью соединительного кабеля при дистанционных измерениях 25 или параэитной емкостью, шунтируюшей плечо моста, смежное с плечом измеряемого объекта со стороны диагонали питания, при трехзажимном подключении объекта измерения.

Предложенный мост имеет большую точность, так как в нем все образцовые резисторы органа выбора диапазона, кроме имеюшего максимальную паразитную емкость, шунтированы конденсаторами, а последовательно с каждым ключом, коммутирую1цим образцовые конденсаторы, включены дополнительные резисторы, причем к обшим точкам этих резисторов и ключей подсоединены дополнительные конденсаторы, вторые выводы которых соединены с одной из вторичных обмоток выходного трансформатора повторителя напряжения плеча органа уравновешивания, смежного с плечом органа выбора диапазона, второй вывод которой связан с диагональю питания, а другаявторичная обмотка этого трансформатора вклю чена через компенсируюший конденсатор параллельно органу выбора дцапазона; вторичная обмотка выходного трансформатора ч.27287 повторителя напряжения плеча органа уравновешивания» смежного с измеряемым объектом, подключена через второй компенсирующий конденсатор переменной емкости параллельно органу уравновешивания.

На чертеже представлена принципиальная схема моста.

Измерительная цепь показана в режиме измерения параметров елкостного объекта 1 . с потерями по последовательной схеме замещения, подключенного при помощи соединительного кабеля 2, Схема включает орган выбора диапазоне измерения, выполненный в виде параллельных наборов образцовых резисторов 3 и образцовых конденсаторов

4 (для упрощения показаны только два ( элемента), переключаемых соответственно ключами 5 и 6, например, транзисторными, два дискретных органа уравновешивания 7, 8 и два образцовых резистора 9, 10.

Органы уравновешивания 7 и 8 выполнены соответственно в виде переключаемых транзисторными ключами параллельных наборов конденсаторов и резисторов.

Диагональ питания измерительной цепи

25 подключена через трансформатор 11 к генератору 12, а измерительная диагональ

I соединена с усилителем разбаланса 13.

Мост содержит также устройства коммута30 иии ключей 14 и повторители напряжения

15 и 16» входы которых подключены параллельно плечам органов уравновешивания.

Универсальность моста реализуется при помощи переключений контактов 17 реле, 35 служащих для перестройки измерительной цепи применительно к различным типам объектов измерения: емкости по последователь Ой или параллельной схемам замещения и активного сопротивления с индук40 тинной или емкостной составляющей.

Для компенсации сопротивления потерь. образцовых конденсаторов 4 органа выбора дияпязоиа и сопротивлений замкнутых клн IQH 6 последовательно с ними вкшоче45 иы добавочные резисторы 18 с сопротивлеии<-.м Р„, близким по величине к сумме сопротивлений 1. замкнутого ключа 5ь и эквивалентного сопротивления потерь переключаемого им образггового конденсатОра е м к ог тью С ° ИО последОвательнОй

1 схеме замещения, равного Я . К точкам

3L соединения ключей 6 и резисторов 18 под- . бб соединены дополнительные конденсаторь», 19 с емкостью С °, имеющие общую точи ку, соединенную с обмоткой .аО трансформатора 21, первичная обмотка 22 которого соединена через конденсатор 23 с выходом повторителя напряжения 15. Так как 1 Д., Я „и Г„малы по сравне кЗь ! К эьФ21ьь+Г„. нию c "/ Q, Т С =C.

С р ° где К вЂ” отношение витков обмоток 20, 22, Компенсирующее напряжение снимается с плеча, смежного с плечом органа выбора диапазона со стороны диагонали IIIITGHHII» так как это проще, а при равновесии моста напряжения на этих плечах равны.

Компенсация паоазитных емкостей, шунтирующих орган выбора диапазона, особенно важна в тех случаях, когда в качестве органа выбора диапазона используется набор резисторов 3, поскольку ири этом паразитная емкость не может быть скомпенсирована изменением величины образцовой ме ры„как этом может быть сделано в случае образцового конденсатора. Для обеспечения возможности компенсации необходимо выравнять паразитные емкости, шуитирующие

1 резисторы 3, увеличив их включением конденсаторов! 24 до значения максимальной паразитной емкости С„„,„. Компенсирую-! щее напряжение снимается с обмотки 25 трансформатора 21. Емкость компенсирующего конденсатора 26 — C С (К1К III 0X, -1) где К - отношение чисел витков обС

1 моток 25 и 22, большее единиць .

Для компенсации емкости соединительного кабеля 2 параллельно органу уравно«вешивания 8 подсоединена через компенсирующий конденсатор переменной емког:тн вторичная обмотка трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходу повторителя напряжения 16 (кондеисятор и трансформатор на чертеже пе показаны).

Аналогичная компенсация сопротивления ключей и эквивалентных сопротивлений 10терь образцовых конденсаторов может бьль использована и в органах уравновешивания.

Предмет изобретения

1. Мост переменного тока, содержащий измерительную цепь с органами уравновешивания и органом выбора диапазона измерения, выполненным в виде параллельных наборов образцовых конденсаторов и резисторов и последовательно соединенных

427 287 с ними ключей, подсоединенные параллельно плечам органов уравновешивания повторители напряжения с трансформаторами на выходах, генератор и усйлитель сигнала разбаланса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем все образцовые резисторы органа выбора диапазона, кроме имеющего максимальную паразитную емкость, шунтированы конденсаторами, а последовательно с каждым ключом, коммутирующим образцовые конденсаторы, включены дополнительные резисторы, причем к общим точкам этих резисторов и ключей подсоединены дополнительные конденсаторы, вторые выводы которых соединены с одной йз втооичных обмоток выходного трансформатора повтори,:теля напряжения плеча органа уравновеши. вания, смежного с плечом органа выбора диапазона, второй вывод которой связан с диагональю питания, а другая вторичная обмотка этого трансформатора включена через компенсирующий конденсатор параллельно органу выбора диапазона.

2. Мост по п. 1, о т л и ч а ю ш и и 0 с я тем, что в нем вторичная обмотка выходного трансформатора повторителя на. пряжения плеча органа уравновешивания, "межного с измеряемым объектом, подключена через второй компеи::н.1.:::"t:ii