Трансформаторная мера импеданса

(51)5 с 01 к 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВ АВТОРСКОМУ СНИДЕТ(57) Изобретениеизмерительной технретения - повышениэования импедансамера импеданса соимпеданс 1, транс НАЯ МЕРА ИМПЕДАН тносится к элект ике. Цель изобе точности преоб Трансформаторна ержит образцовый орматоры 2 и 3 с ф 2(56) АвторсМ 1383223,5/24-098790. Бюл. М 19овин, В.П.КарВ.В.КозьменкоСурду7.333(088.8)кое свидетелькл, С 01 К 27 мотками 4-9 и сердечниками 10 - 13, В устройстве осуществляется раздельная компенсация активных составляющих погрешностей в трансформаторах 2 и 3. Это позволяет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса. Кроме того, в устр-ве полностью компенсируется мнимая составляющая погрешности первого порядка, что повышает точность преобразования импеданса. Регулирование эквивалентного сопротивления трансформаторной меры импеданса может осуществляться путем изменения числа витков в .обмотках 4 и 9, а также из- . менения полного сопротивления образ-: аФ цового импеданса 1. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при построении образцовых мер и магазинов емкостей большихноминальных значений, а также индуктивностей малых номинальных значений.Цель изобретения - повышение точности преобразования импеданса.Ба чертеже приведена принципиальная электрическая схема трансформаторной меры импеданса,Трансформаторная мера импедансасодержит образцовый импеданс 1, первый и второй трансформаторы 2 и 3 спервыми обмотками 4 и 5, вторыми обмотками 6 и 7, третьими обмотками 8и 9 с первыми сердечниками 10 и 11и вторыми сердечниками 12 и 13.Трансформаторная мера импедансаработает следующим образом.Первый трансформатор 2 работаетв режиме, близком к режиму трансформатора тока, так как его вторая итретья обмотки 6, 8 подключены к низкаомному образцовому импедансу 1,Поддействием напряжения, приложенного ктоковому входу трансформаторной мерыимпеданса, которым является перваяобмотка 4 .первого трансформатора 2,на образцовом импедансе 1 Формируетсянапряжение, пропорциональное коэффициенту трансформации по току первоготрансформатора 2. Это напряжение приложено к первой и второй обмоткам 535ивторого трансформатора 3 и трансформируется в третью обмотку 9.Второй трансформатор 3 работает врежиме, близком к режиму трансформатора напряжения, так как его третьяобмотка 9 подключается к высокоомнымвходам измерительных приборов и поэтому напряжение, сформированное натретьей обмотке 9, пропорционально45полному сопротивлению образцового импеданса 1, коэффициенту трансформациипо току первого трансформатора 2 икоэффициенту трансформации по напряжению второго трансформатора 3,50Эквивалентное сопротивление трансформаторной меры определяется отношением напряжения на выходе трансформаторной меры импеданса к току, протекающему в ее токовой цепи на входе трансформаторной меры импеданса (в первой55обмотке 4), Поэтому эквивалентное сопротивление Е трансформаторной мерыийпеданса пропорционально полному сопротивлению образцового импеданса 1 и коэффициентам трансформации по току и напряжению соответственно первого и второго трансформаторов 2 и 3.В первом трансформаторе 2 из-за наличия тока намагничивания первого сердечника 1 О пропорциональность между токами в первой и второй обмотках 4 и 6 первого трансформатора нарушается, в результате чего напряжение на образцовом импедансе 1 формируется с погрешностью и, следовательно, с погрешностью формируется напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса.Во втором трансформаторе 3 ток намагничивания второго сердечника 13, протекающий по второй обмотке 7, вызывает падение напряжения на активном сопротивлении этой обмотки. В результате погрешность напряжения на третьей обмотке 9 - на выходе трансформаторной меры импеданса - возрастает.Погрешность напряжения на выходе трансформаторной меры импеданса обуславливает погрешность эквивалентного сопротивления. Мнимая составляющая этой погрешности вызывает появление начального тангенса угла потерь.Погрешность от влияния токов намагничивания каждого трансформатора 2 и 3 компенсируется отдельно. В первом трансформаторе 2 в третьей обмотке 8 за счет магнитного потока сердечника 12 Формируется ток, определяемый разностью приведенного к вторичной цепи тока первой обмотки 4 и тока второй обмотки 6, т.е, примерно равный приведенному к вторичной цепи току намагничивания первого сердечника 10, Этот ток вводится в цепь образцового импеданса 1 и увеличивает на нем падение Напряжения, В результате увеличивается напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса и компенсируется мнимая составляющая погрешности.На втором трансформаторе 3 компенсирующее воздействие формируется на первой обмотке 5. Напряжение первой обмотки 5 определяется разностью приложенного к этой обмотке напряжения образцового импеданса 1 и наведенной в этой обмотке магнитным потоком второго сердечника 13 ЭДС из второй обмотки 7.При равенстве чисел витков в обмотках 5 и 7 напряжение на первой обмотке 5 равняется падению напряже15663 Формула изобретения 1 О 15 Составитель Ю.МедведевРедактор С,Патрушева Техред М.Дидык Корректор С.ШекмаР Подписное Тираж 555 Заказ 1219 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 ния на активном сопротивлении второй обмотки 7. Под действием напряжения первой обмотки 5 возникает магнитный поток в первом сердечнике 11 и напряжение на выходе трансформаторной меры импеданса на третьей обмотке 9 увеличивается. За счет этого компенсируется мнимая составляющая погрешности второго трансформатора 3.В результате выражение для остаточной мнимой составляющей погрешности трансформаторной меры импеданса имеет вид К .о Кй д4 - -- + 6 2хВ в где К - активное сопротивление вто 5рой обмотки 6, равное активному сопротивлению первойобмотки 5;К - активное сопротивление тре-.тьей обмотки 8, равное активному сопротивлению второй обмотки 7;25х - индуктивное сопротивлениетретьей обмотки 8;Е - полное сопротивление образцового импеданса 1.Таким образомраздельная компенсация активных составляющих погрешностей в первом и втором трансформаторах 2 , 3 позволяет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса, а также полностью компенсируется мнимая со 35 ставляющая погрешности первого порядка, в результате чего повышается точность преобразования импеданса,Регулирование эквивалентного сопротивления трансформаторной меры О 1 6импеданса может осуществляться путем изменения чисел витков в обмотках 4 и 9, а также изменением полного сопротивления образцового импеданса. Трансформаторная мера импеданса, содержащая образцовый импеданс, первый трансформатор с одним сердечником и двумя обмотками, выводы первой обмотки которого являются токовым входом трансформаторной меры импеданса, второй трансформатор с двумя сердечниками и тремя обмотками, в котором первая и третья обмотки расположены на двух сердечниках, а вторая обмотка второго трансформатора расположена на одном сердечнике, причем вторая обмотка первого трансформатора подключена параллельно образцовому импедансу и первой обмотке второго трансформатора, начало третьей обмотки второго трансформатора является первым выводом трансформаторной меры импе- данса, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности преобразования импеданса, в первый трансформатор введены второй сердечник и третья обмотка, которая расположена на втором сердечнике и подключена параллельно второй обмотке первого трансформатора, параллельно которой подключена вторая обмотка второго трансформатора, конец третьей обмотки которого является вторым выводом трансформаторной меры импеданса, причем первая и вторая обмотки первого трансформатора расположены на двух сердечниках.