Устройство для измерения индуктивностейкатушек

 

Союз Советскин

Социалкстическкх

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н834537 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 27.04.79 (21) 2759073/18-21 (5()М. КА; с прксоелиненкем заявки ¹

6019 . 17/10

Гооудерстееиный комитет

{23).Приоритет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.05.81 ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317... 733 (088.8) (72) Автор изобретения

Н. Ф. Соколов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО LMH ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТЕЙ

КАТУШЕК

Изобретение относится к измерителям параметров электрических цепей и может быть использовано для измерения индуктивностей катушек при исследовании цепей и проверках измерительной техники в государственных метрологических органах.

Известны устройства для измерения параметров элек трических устройств в виде мостов, компенсационных и резонансных

1О схем.

Известен четырехплечий мост, в котором в плечо, противоположное плечу с измеряемой индуктивностью, включена образцовая емкость с параллельно

15 присоединенным к нему сопротивлением, а в остальные два плеча включены магазины безреактивных образцовых сопротивлений 11).

Четырехплечие мостовые схемы с ис пользованием в их плечах конденсаторов постоянной емкости и переменных сопротивлений обладают плохой сходнмостью при малых значениях коэффициентов добротности. Процесс уравновешивания становится затруднительным, приведение моста в состояние равновесия практически невыполнимо, Наиболее близким к предлагаемому по технической сутпности является устройство для измерения инпуктивностей катушек, содержащее источник гармонического напряжения, исследуемую катушку, магазин образцовых сопротивлений, образцовое сопротивление и образцовую емкость, индикатор равновесия моста с двумя входами(2).

Для упрощения процесса уравновешивания моста мост сначала уравновешивают на постоянном токе регулировкой одного сопротивления, а затем на переменном токе изменением величины другого сопротивления.

Недостатками известных устройств являются многоступенчатость и длит льность процесса уравновешивания мостов на переменном токе и влияние ца

8345

15 процесс уравновешивания несинусоидаль..ности напряжения источника питания.

Таким образом, процесс измерения индуктивностей катушек мостовыми устройствами связан с необходимостью уравновешивания моста, что делает весь процесс измерения длительным и многоступе нч а тым.

Улучшение сходимости моста за счет перехода от четырехплечего к шестиплечему мосту усложняет устройство, увеличивает влияние помех и величину погрешности измерений.

Цель изобретения — повышение точности и уменьшение времени иэмеренияе

37 ф

1многократное периодическое повторение двух переходных процессов - включение цепи на постоянное напряжение с после дующим коротким замыканием . При этом в ветвях с индуктивностью и емкостью возниКаЮт ПЕРЕХОДНЫЕ ТОКИ Е И 4с, ИЗМЕНЯЮЩИЕ ся по экспоненциальному закону с постоянными времени и ь соответственно.

При определенном и однозначном соотношении параметров электрической цепи l» L»R,Су zR путем изменения величины сопротивления R магазина

6 образцовых сопротивлений получаем равенство постоянных времени индуктивной и емкостной ветвей

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения индуктивностей картушек, содержащее источник напряжения, включенный параллельно двум параллельным ветвям, одна из которых образована последовательно соединенными катушкой индуктивностей и магазином образцовых сопротивлений, а вторая— последовательно соединенными образцовыми конденсатором и резистором, и индикатор, одиновход которого подключен параллельно образцовому резистору второй ветви, второй вход индикатора подключен параллельно магазину образцовых сопротивлений первой ветви.

Кроме того, источник напряжения выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемою устройства.

Устройство включает входньв клеммы 1 и 2 для подключения источника периодических прямоугольных импульсов напряжения, выходные клеммы 3 и 4 для соединения с исследуемой катушкой 5Ä магазин 6 образцовых сопротивлений, образцовый резистор 7, образцовый конденсатор 8 (C g ), индикатор 9 с двумя входам ие

Исследуемая катушка 5 индуктивности имеет параметры — активное сопротивлением;, и измеряемую индуктивность Lx.

Электрическая схема устройства представляет собой цепь с двумя параллельными ветвями (P„-Ь„-2 и Сох-Я, ), постоянные времени которых соответст венно равны Т =- - - и Ъ = „ Со

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства (клеммы 1 и 2) подается периодическое напряжение прямо угольной формы, что вызывает в цепи

=Я с

+, OS х

20 что позволяет после фиксации индикатором момента равенства пос,тоянных времени определить величину измеряемой индуктивности по известным осталь

25 ным параметрам цепи Р„ . Со, Г„ и 3 (активное сопротивление катушки счи- таем известным или предварительно измеренным). Тогда иэ равенства (1) искомая индуктивность

30 х С х

Индикатором равенства постоянных времени параллельных ветвей схемы является электронный осциллограф (индикатор 9), к вертикальному входу х которого подключается переходное напряжение с магазина 6 сопротивлений, пропорциональное переходному току1 индуктивности, à íà Горизонтальный входУ - напряжение с резис40

1 тора 7, пропорциональное току образцового конденсатора 8. На экране осциллографа до настройки схемы получается изображение в виде двух кривых линий, од45 на иэ которых соответствует переходному процессу включения на постоянное напряжение, а другая — короткому замыканию цепи. После настройки цепи при =7 кривые фазовых траекторий превращаются в прямые линии, наклоненные под некото50 рым углом к оси.

Возможйость настройки цепи изменением только величины R магазина 6 образцовых сопротивлений существенно упрощает устройство и его эксплуатацию и зна55 чительно сокращает время провождения из. мерений.

Функциональная зависимость измеряе.мой индуктивности от параметров измери6348 тельной схемы (2 ) имеет более простой вид, чем у известных устройств, что дает меньшую погрешность метода юмерений.

Кроме того, вследствие упрощения настройки схемы уменьшается влияние на точность измерения помех от дополнительных связей между отдельными элементами цепи.

Использование цепи с двумя парал- 1î лельными ветвями в новом сочетании с индикатором позволяет в три-четыре раза уменьшить время измерения и в несколько раэ уменьшить стоимость по сравнению с существующим устройством. 15

Таким образом, снабжение индикатора 9 дополнительно вторым входом (Y ) и соединение одной клеммы его со вторым выводом образцового резистор 7 и обкладкой образцового конденсатора 8, 2о объединение другой клеммы (Y ). инд катора 9 с клеммой его первого входа (X ) и входной клеммой 2 обеспечивает упрощение устройства, повышение его точности и сокращение времени на получение результатов измерения.

Формула изобретения

1. Устройство,для измерения индуктивностей катушек, содержащее источник напряжения, включенный параллельно двум параллельным ветвям, одна из которых образована последовательно соединенными хатушкой индуктивностей и магазином образцовых сопротивлений, а вторая - последовательно соединенными образцовыми конденсатором и резистором, и индикатор, один- вход которого подклю чен параллельно образцовому резистору второйветви, о тл ич а юще е— с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени ..измерения, второй вход индикатора подключен параллельно магазину образцовых сопротивлений первой ветви.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что источник нап ряжения выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов.

Источники информации, прййятые во внимание при экспертизе

1. Карпов P. Г., Карпов М. Р.

«З ектроизмерения". М., Высшая школа э 1978» с. 137.

2. Гаврилюк М. A. Четырехплечие мосты переменного тока, Львов, "Вища школа, 1975, с. 38.

834537

Составитель И. Бахтина

Редактор A. Лежнина Текред Ж. Кастелевич Корректор .Н. Бабинец

Заказ 4094/67, Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4