Способ уравновешивания моста переменного тока для измерения одной составляющей комплексной проводимости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 481347 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 12,07.73 (21) 1943638/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25 08 75Ьюллетень ¹3g

Дата опубликования опнсания23. 10. 75 (51) М. Кл. GOlr

17/ 10

Гааудвратвенный каиитет

6аввтв 1йиниатрав СССР

Illl денни изабрвтений и аткрытий (Я) 37ДК 621.3 17. .725 (088.8)

1 (72) Авторы изобретении

B. H. Карандеев, A. И. Новик и М. H. Сурду (71) Заявитель Институт электродинамики А1 Украинской ССР.(54) СПОСОБ",УРАВНОВЕШИВАНИЯ NOCTA ПЕРЕМЕННО110 ТОКА

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОДНОЙ СОСТАВЛЯЮШЕЙ KOMHJJEKCHGA

ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено, для из мерения комплексных сопротивлений и про водимостей.

Известен способ измерения одного параметра комплексного сопротивления в мо стах переменного тока, содержащих комбинированную систему уравновешивания, в

Которых по измеряемому параметру мост

;уравновешивается с помощью дискретной системы, & по неизмеряемому с помощью аналоговой системы, причем формирование сигнала управления для уравновешивании по второму параметру производится с поI мощью фазочувствительных детекторов. . Недостатками такого способа является низкая точность выделения квадратурной составляющей сигнала разбаланса моста, по которой формируется сигнал управления для аналоговой системы.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измеряемой составляющей комплексной проводимости эа счет исключения погрешности от неравновесия по не измеряемой составляющей проводимости, !

Для этого по предлагаемому способу ток, обусловленный неиэмеряемой составляющей компенсируют противофазным током, равным по модулю разности токов, протекающих через измеряемую и образ,цовую проводимости, На фиг. 1 изображена векторная диаграмма, поясняющая предлагаемый способ уравновешивания; на фиг. 2 - блок-схема щ моста, построенного по предлагаемому.; способу.

Устройство содержит генератор 1, транс-1 форматор напряжения 2, систему 3 уравно-., : вешивания измеряемого параметра, управ-, !

)а ляемый по амплитуде элемент 4, компаратор токов 5, управляющее устройство 6. Измеряемая (С, g ) и образцовая х х (С ) проводимости включены в плечи а, трансформаторной мостовой измерительной цепи. К первичной обмотке трансформатоI р8 2 подключен генератор 1, к вторич. ной обмотке tel - объект измерения

; С,, к регулируемой вторичной обмот х х . °

2б ке п1, - образцовая мера С . Вторые!

2 о

481847 концы объекта измерения и образцовой меры подключены к обмотке П индуктив1 ного компаратора токов 5 . С указательной обмотки компаратора 5 подается сигйал неравновесия на систему 3 уравновешивания измеряемого параметра, которая управляет числом витков обмотки fll> и тем самым уравновешивает мост по емкости.

Тогда разность токов Х - I будет соI х о держать только составляющую, протекающую через неизмеряемую компоненту объ» екта измерения (в данной схеме через активную составляющую ) ) . .Такого же х характера ток протекаег и через обмотку . А поскольку ампер-витки обмотки

15

f(равны по модулю ампер-виткам об- 20

2, то эти две величины ампер-ви

l Ê1 I>К 0I

Прц этом ток I всегда противофазен той составляюшеи тока объекта измерения, которая протекает через неизмеряемую составляющую проводимости объекта измере55 ния. Б описываемой схеме ток I1 — чисто активный, поэтому он компенсирует активную составляющую тока Х, которая не х может быть уравновешена системой 3. Лля этого в мост введена еще одна ветвь, 60

1 ков взаимно компенсируются, в результате чего магнитный поток в сердечнике компаратора токов,э равен нулю, т. е. мостовая

Г 25 цепь оказывается полностью уравновешенной по обоилг параметрам. При этом наличие второй (неизмеряемой) составляющей в, проводимости объекта измерения не мешает работе основной системы уравнов .шивае 30 ния 3.

Ток I через объект измерения складых вается из двух составляющих — емкостной о

Х, ггаправ(генной под углом 90 к вектору сх напряжения генератора О и активной

I,,синфазной с 0 . Конец вектора

)х

I обозначен точкои С, которая в процессе уравновешивашгя. мост» на изменяет

У

40 своего ггснгожеггггя на диагра..i,"æ. Уравно\ вен.иваюи.ий емкостной ТоК 1 сицфазен с

? н меняется по величине при регулировке числом витков Щ; компенсируюший 4„, сх

2 ток I сиифазен с Х и также. меняетк х ся по величине в соответствии с условием содержащая обмотку Щ на трансформаЯ торе напряжения 2, управляемый элемент

4, компенсационную активную проводимость и обмотку 11 на компараторе то о 2 ков 5.

В исходном состоянии положение регулируемого органа уравновешивания г(г б таково что ток Х имеет, величину I б о о (одним штрихом обозначено положение подвижных векторов и точек по диаграмме для первого произвольного состояния уравновешивающего элемента, двумя штрихами — для второгоги т. д.). Расстояние от, конца вектора I до точки С (конец век 1 о тора I ) дает модуль разностного вектора

Ъ 1 д Õ . Отложив от конца вектора I о о по горизонтали, вправо длину вектора I о (согласно условию (1);, получают вектор Х, в конце которого лежит точка

° (С . Задача системы уравновешивания заключается в том, чтобы привести точку Q, являющуюся концом сулгмарного уравновешивающего вектора I + I о к в точку С. При работе дискретной системы уравновешивания конец вектора Т о приближается к концу вектора Х таким сх образом, что в какой-то момент времени !! вектор I займет положение I . Осущесто о вив построение, аналогичное вышеописанному находят второе положение точки 4— точку (л, и т. д. Как видно из диаграммы, по мере выравнивания величин . и Х вектор Х приближается по о сх к своей величине к ? n . В момент равенстб .г х ва величин ? 11 I (равновесие моста о ех по реактивной составляющей) оказываются равными и векторы ? u I g т. е. к х одновременно лгост оказывается уравновешенным и по активной составляющей, при этом точка С совпадает с точкой и вектор ? тока указательной обмот1 ки компаратора токов 4 становится рав ным нулю.

Предмет изобретения

Способ уравновешивания моста переменного тока для измерения одной составляющей комплексной проводимости, осно ванчый на применении аналоговой и цифровой систем уравновешивания, о т л и ч а481847 ю шийся тем, что, с целью исключения погрешности измерения от неравновесия по неизмеряемой составляющей про-, водимости ток, обусловленный этой состав

Э

Ъ. ляющей, компенсируют противофазным током, равным по модулю разности токов, протекающих через. измеряемую и образцовую проводимости.

4 81847

Состав» вas l Ф1»з ыь

Редактор 1 !1цд»с»,д ехред11,Vяр;зяб;циовмн Коррек ор О. 1 !орины

Заказ PP® Изд. М 9)$ Тираж с3();э !!одписное

11!1!!11111! Государственного ком»ее а Совета Министров СССf> но делам изобр.-тений и открытий

Москва, 1!3035, Раушская наб., 4

11р дириягне <Патент», Москва, Г 59, Бережковская наб., 24