Трансформаторный мост для измерения взаимной индуктивности

.8053911 51)5 О 01 12 1"ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЗНРЫТИ ПРИ ГКНТ СССРЗОБРЕТ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ 2(21) 446924324-21 ля напряжения, вход которого подклю- (22) 29 О 7 88 чен ко второй обмотке катушки взаим- (46) 3 О О 3 9 О Н,л У 12ной индУктивности, компаРатоРа токов (71) Институт электродинамики АН УССР с двУмя нерегулируемьми и одной ре- (72) И.Н.Сурду, А.А.ИихалЬ гулируемой обмотками, меры индуктиви НЛ.Изволенсквяности, выполненной например, в виде (53), 621.317.733(088.8) последовательно соединенньк интегра- (56) Приборы и техника эксперимента, тора и образцового резистора, один вы- ,1975, Р 1, с. 245-247. вод которой подключен к выходу ловАрутюнов В.О. Электрические шзмери- .торителЯ напряжения, а второй вывод- тельные приборы и измерения. И.-Л.;, к ервичной нерегулируемой обмотке ГЗИ, 1958, с . 451, .компаратора токов, регулируемая обмотка компаратора токов подключена к од(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ИОСТ ДЛЯ Ийщ- номУ из выводов первичной обмотки ка- РЕНИЯ ВЗАИИНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ . тушки взаимной индуктивности, второйвывод которой подключен к выходу ге- (57) Изобретение относится к измери-, нератора тока, вторая нерегулируемая тельной технике и может быть испбль- обмотка комларатора токов подключена зовано для высокоточного измерения к детектору равновесия . Предложенное взаимной индуктивности, Цель изоб- техническое решение позволяет упросретения - повышение точности и уве- тить устройство, повысить в десять личение быстродействия измерения за раз точность измерения предлагаемого чет снижения коммутирующих элементовмоста и быстродействие в два раза, достигается путем введения повторите з и Ф-лы, 1 ил. Предлагаемый трансформаторный мост содержит источник 1 тока, катушку 2 взаимной индуктивности, вторичная об мотка которой через последовательно соединенные повторитель 3 напряжения (ПН) и меру 4 индуктивности подключена к нерегулируемой обмотке 5 компаратора 6 токов (КТ) .Регулируемая обмотка 7 компаратора 6 токов через первичную обмотку атушки 2 подключена к источнику ока, нерегулируемая обмотка 8 (КТ) Иэобретениной технике,ным устройствной индуктивности.Цель изобретения - повьаениености и .увеличение быстродействизмерения за счет снижения метоких погрешностей и исключения ктируюших элементов.На чертеже представлена функнальная схема трансформаторногодля измерения взаимной иидуктив елв- точе относится к измеритв частности к высокам дпя измерения вз оччес-:. оста, кости тсоединена с детектором 9 равновесия (ЛРУ.Устройство работает следующим обаэ ом, Известны выражения, связывающие5 Напряжения и токи в первичной и вто 1 ичной обмотках катушки взаимной инДуктивности;10 01 - 11 Е, + 12 ЗЫМ 5 02 = 1 1 ЮИ + 1 Е де И - взаимная индуктивность катушки, (л - угловая частота колебанийисточника тока , и Е " полные импедансы первичной и вторичной обмоток катушки щ взаимной индуктивности. Предположим, что,1 = О, тогда Б = 11 иИ.25В результате прохождения тока через первичную обмотку катушки вэаимой индуктивности в ее вт оричной обмотке возникает напряжениеЗОБ = 1,1 ыМ, ге 1, - ток источника тока,Это напряжение подается на ПН, и еющий коэффициент передачи, равныйинице, и большое входное сопротивл ние (поэтому ток во вторичной цепи к тушки 2 не протекает),Выходное напряжение ПН преобразуетс 1 г в ток при помощи меры индуктивнос 1 о. где 1. = В.,К,С; Ж Й - меры электрического сопротивления , С - мера электрической емкости, представляющая эквивалентную образцовую индуктивность. 5 Ток 1, создает в сердечнике ком" паратора токов магнитный поток, кото-, рый компенсируется другим магнитным пбтоком, образуемым в результате прохбждения тока 1 через первичную обмотку катушки взаимной индуктивности и регулируемую обмотку ш КТ,Иэ условия равновесия (1, = 1),следует, чтош И= 1. о 1 где ш, и ш - количество витков обмоток 5 и 7 соответственно.Таким образом, преимуществом данного трансформаторного моста по сравнению с прототипом является то, что величина погрешности измерения взаимной индуктивности (дф) определяется методической погрешностью входного сопротивления ПН (дв), погрешностью плечевых отношений компаратора токов (с) и погрешностью меры индуктивности (сР,).Однако погрешностью плечевых отношений компаратора токов (д) из-за ее малости можно пренебречь.Конечное входное сопротивление повторителя напряжения приводит к возникновению погрешности, которая описывается следующим выражением:й 1 Е 2 Ы 1я=вх вкДля большинства катушек взаимнои индуктивности без сердечника индуктивность вторичной обмотки составляет не более 10 мН, в то же время при рабочей частоте 1 кГц не составляет труда создать ПН с входным сопротивлением Р в = О мОм. ТогдаТаким образом, погрешность измерения взаимной индуктивности в трансформаторном мосте определяется только эквивалентной образцовой индуктивностью, которая представлена мерами К1 ф К и С. Эти меры постоянны и могутбыть высокого класса точности (0,01%). Погрешность, обусловленная 1,о, равна0,03%. Отсюда точность измерения пред" лагаемого моста ло сравнению с прототипом выше в 10 раз.В данном устройстве для измерения взаимной индуктивности необходимо одно уравновешивание, Следовательно по сравнению с прототипом быстродействие увеличивается в 2 раза, Формула и э обретения1. Трансформаторный мост для изме" рения взаимной индуктивности, содерСоставитель В.Семенчукдактор Л.Пчолинская Техред Л,Сердюкова Корректор Н.Ревс аказ 454 Тираж 553 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 эводственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул. Гагарина, 10 5 55 жаший источник тока, четыре клеммы для подключения катушки взаимной индуктивности, первая из которых соединена с общей шиной, детектор равнове". , сия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него введены повторитель напряжения, компаратор токов с двумя нерегулируемыми и одной регулируемой обмотками мера индуктивности, первый вывод которой через повторитель напряжения соединен с второй клеммой для подключения катушки взаимной индуктивности, второй вывод меры индуктивности соединен с первым выводом первой нерегулируемой обмотки компаратора токов, выводы второй нерегулируемой обмотки ко 3911 6торого соединены с соответствующимивходами детектора равновесия, приэтом первый вывод регулируемой обмотки соединен с третьей кпеммой для подключения катушки взаимной индуктив"ности, первый вывод источника Фокасоединен с четвертой кпеммой для подключения катушки взаимной индуктивности, а второй вывод ичточника тока,вторые выводы первой нерегулируемойи регулируемой обмоток, один из выводов детектора равновесия соединеныс общей шиной,2. Трансформаторный мост по и.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что мера индуктивности выполнена в видепоследовательно соединенных интегратора и образцового резистора,