Преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.01.79 (21) 2705436/18-21 (}М

3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G R 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 231280, Бюллетень ¹ 4 ( (53) УДК 621. 317..33(088.8) Дата опубликования описания 23. 12. 80 (72) Автор изобретения

A.A. Рухленков (11 } Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОМПЛЕКСНОЙ ПРОВОДИМОСТИ

В НАПРЯЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерителях комплексной проводимости.

Известен преобразователь комплекс- 5 ной проводимости в напряжение переменного тока, состоящий из последовательно включенных генератора напряжения переменного тока, измеряемой проводимости и проводимости шунта, 10 подключенной ко входу усилителя с отсчетным устройством 111.

Этому преобразователю свойственна ошибка преобразования, связанная с конечным значением падения напряже-15 ния на проводимости шутна или на входе операционного усилителя, причем зта ошибка увеличивается с увеличением побочных проводимостей. . Наиболее близким техническим ре- 2Q шением к предлагаемому является преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока, содержащий генератор напряжения переменного тока, компенсирующую ком- 25 плексную проводимость, соединенную со входом усилителя напряжения, выход которого подключен к индикатору, и шунт, подключенный параллельно входу усилителя напряжения 2).

Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он не позволяет скомпенсировать активной составляющей проводимости шунта, а также устранить влияние последовательных с шунтом активных проводимостей, что в ряде случаев имеет важное значение, например, при измерении тангенса угла потерь конденсаторов.

Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет компенсации активных и реактивных составляющих проводимости шунта, а также устранения влияния побочных проводимостей.

Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока, содержащий генератор напряжения переменного тока, первый выходной зажим которого подключен к одной входной клемме преобразователя, второй выходной зажим генерато-. ра — к корпусу, вторая входная клемма соединена через компенсирующую комплексную проводимость с первым входом усилителя напряжения и с шунтом, второй вывод которого и второй вход усилителя напряжения подключены к корпусу, выход уси789897

u „- о„, и, =о, (х) где Ug u Ug — падения напряжения на проводимостях 4 Ч» и б ч соответственно; U — потенциал точки U относительно земли.

В этом случае побочные проводимости 5 Ч„ проводимость шунта б чщ> а также последовательно включенные с нею проводимости, которые можно включить Ч на точность преобразования не влияют при любых значениях

Ток через измеряемую проводимость 2 х х=E Ъх > (2) где Š— напряжения генератора 1.

Выходное напряжение усилителя

8 составляет

U=kE - . (Э) М»>

Если Е, y,К вЂ” постоянные величины, то напряжение на выходе усилилителя напряжения подключены к индикатору, который также подключен к корпусу, введены трансформатор, аттенюатор, регулировочная комплексная проводимость, один вывод которой подключен к второй входной клемме преобразователя, второй вывод соединен со вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого соединена через аттенюатор с выходом усилителя напряжения, другой конец вторичной обмотки трансформатора подключен к первому входу усилителя напряжения, второй конец первичной обмотки трансформатора подключен к

:корпусу.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержащий генератор 1 напряжения переменного тока, измеряемую комплексную проводимость ух 2, регулировочную комплексную проводимость у 3; компенсирующую комплексную прЬводимость у„ 4, побочную проводимость на землю у„ 5, шунт ущ б, трансформатор 7, усилитель 8, аттенюатор 9, индикатор 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Ток 3х от генератора 1 проходит через последовательно включенные проводимости 2(ух ), 3(yp), б(у>и),причем параллельно последней включен вход усилителя 8 с коэффициентом усиления К. Напряжение с выхода усилителя 8 подается через аттенюатор 9 на первичную обмотку трансформатора 7, вторичная обмотка которого и последовательная с нею проводимость

ЗЧ включены параллельно компенсиР рующей проводимости 4 g<

С помощью аттенюатора 9 можно регулировать коэффициент передачи от выхода усилителя 8 к первичной обмотке трансформатора 7.

При наличии компенсации теля 8 прямо пропорционально измеря. емой комплексной проводимости 2.

Условие (1) может быть выполнено соответствующим подбором регулировочной проводимости р 3.

Напряжение компенсации на вторичной обмотке трансформатора 7

U„=-К (41

К и у где n — коэффициент передачи последовательно включенных аттенюатора

9 и трансформатора 7.

Падение напряжения на компенсирующей комплексной проводимости К 4

15 где Лх, — часть тока Л„, ответвляющаяся на проводимость ч 4 (знак

Il u

К означает, что ток от компенсирующего напряжения U должен быть

20 противоположен по направлению току Лх )

При выполнении условия (1) Лх =Лх

25 или

Чр к 1 >

И т.е. регулировочная проводимость равна сумме проводимостей шунта б и компенсирующей проводимости 4, уменьшенной в (КП-1) раз.

Устройство позволяет улучшить характеристики измерителей комплексной.проводимости, особенно на радиочастоте, где влияние побочных параметров значительно, и при удалении объекта измерения от измерительного прибора.

Формула изобретения

Преобразователь комплексной про45 водимости в напряжение переменного тока, содержащий генератор напряжения переменного тока, первый выходной зажим которого подключен к одной входной клемме преобразователя,вто5р рой выходной зажим генератора — к корпусу, вторая входная клемма соединена через компенсирующую комплексную проводимость с первым входом усилителя напряжения и с шунтом, 55 второй вывод которого и второй вход усилителя напряжения подключены к корпусу, выход усилителя напряжения подключен к индикатору, который также подключен к корпусу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше60 ния точности измерения, введены трансформатор, аттенюатор, регулировочная комплексная проводимость, один вывод которой подключен к второй входной клемме преобразователя, второй

65 вывод соединен со вторичной обмоткой

789897

Составитель Л. Фомина

Техред Е. Гаврилешко Корректор Е. Папп

Редактор М. Габуда

Тираж 1019 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9033/45

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 трансформатора, первичная обмотка которого соединена через аттенюатор с выходом усилителя напряжения, другой конец вторичной обмотки трансформатора подключен к первому входу усилителя напряжения, второй конец первичной обмотки трансформатора подключен к корпусу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эпштейн С.Л. Измерение характеристик конденсаторов, Л., "Энергия", 1971, с. 18.

2. instruction Manual Model 72Â

Capacitance Meter 8oonton Electro"

nics Corporation (прототип) .