Трансформаторный мост

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Севетсиик Сеаиелистичесиик Республик(5 Ц М. Кл, й 01 и 17 с при пением заявки И -осударственнын коннтетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(45) Дата опубликования описания 10,12.7 Зафра 72) Авторы изобретения ий, Ю.Я.Карпухин, В.В.Корженевски и Е.Н,Танкевич(7) Заявите 4 ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ханичести к ение на е Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, к устройству трансформаторных мостов, в частности, мостов для измерения малых комплексных сопротивлений, предназначенных для производственных измерений,Известен трансформаторный мост, содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плеча моста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления, образующие два другие плеча моста, индикатор и компенсирующий трансформатор. Измерение малых комплексных сопротивлений в известном трансформаторном мосте возможно благодаря компенсации сопротивлений проводов и контактов, которая достигается за счет введе-. ния в индуктивное плечос помощью компенсирующего трансформатора напря" жения, равного падению напряжения на проводах и контактах, включенных последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением. Такая схема обусловливает применение четырехзажимного включения измеряемого комплексного сопротивления. Это создает ряд трудностей в условиях автоматических производственных измерений, главным из которых являются усложн ме ских узлов и уменьшение д жно онтактирования,Это можно устранить при двухзажимном включении измеряемого комплексногосопротивления, Однако, в известномтрансформаторном мосте это приводитк уменьшению точности измерения малыхкомплексных сопротивлений.Цель предлагаемого изобретенияповышение точности измерения малыхкомплексных сопротивлений при двухзажимном подключении.Она достигается за счет того, что" в мост содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плечамоста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключенияизмеряемого комплексного сопротивления, образующие два другие плеча моста,индикатор, одним выводом йодключенныйк образцовому комплексному сопротивлению и зажиму для подключения измеряемого комплексного сопротивления и компенсирующий трансформатор, введеныобразцовый резистор и масштабирующийоперационный усилитель, при этом образцовый резистор включен в плечо мостапоследовательно с измеряемым комплексным сопротивлением и параллельно еговыводам включена первичная обмотка компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом масштабирующего операционного усилителя, а выход упомянутого усилителя подключен к обмотке, индуктивного делителя.5На Фиг.1 дана принципиальная схемапредлагаемого трансформаторного моста,а на фиг,2 представлена его эквивалентная схема,где Е - ЭДС, наводимая в обмотке ин- )Оодуктивного делителя;в . выходное напряжение масштабитрующего операционного усилителя;- величина образцового резисттора; 151) - падение напряжения на резис 2торе ЯО - напряжение на входе масштабиЭрующего операционного усилителя;величина измеряемого комплексного сопротивления;суммарное сопротивление проводов и контактов, включенных последовательно с Е ,Й и Я - величины резисторов масштаби 2 3рующего операционного усилителя;1 - ток в ветви ЕПредлагаемый трансформаторный, мост содержит генератор 1, индуктивный делитель 2, образующий два плеча мос 30 та, образцовое комплексное сопротивление З,зажимы 4 и 5 для подключения измеряемого комплексного сопротивления б,индикатор 7,одним выводом подключенный к образцовому комплексному сопро тивлению и зажиму 5 для подключения измеряемого комплексного сопротивления, включенный последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением образцовый резистор 8, параллельно 40 выводам которого включена первичная обмотка компенсирующего трансформатора 9, вторичная обмотка которого соединена со входом масштабирующего операционного усилителя 10, а выходупомянутого усилителя подключен к обмотке индуктивного делителяТрансформаторный мост работает следующим образом. Напряжение генератора поступает на индуктивный делитель и плечи, образованные образцовым и 50 измеряемыми комплексными сопротивлениями. Ток, протекающий через измеряемое комплексное сопротивление,создает на образцовом резисторе падение напряжения, которое снимается с помощью компенсирующего трансформатора, усиливается масштабирующим операционным усилителем, вводится в плечо индуктивного делителя и изменяет отношение напряжений в плечах моста. Благодаря осуществляемой таким образом обратной связи достигается компенсация сопротивлений проводов и контактов, включенных последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением.Пренебрегая шунтированием резистора Я трансформатором 9, можно записатьО =1)в то же времяО -О -п (2),где п - коэффициент трансформациитрансформатора 9, иЯд(,) =-1 - (3),В случае равновесия моста потенциал точки а равен нулю, а выражение для тока 1 имеет вид:Е+2 хПодстановка в формулу (4) выраженийФормул (1), (2), (3), дает выражениедля тока 1 в виде1=Еая т-я - + Е (5)з т я хИз последнего уравнения следует,что при соблюдении условия2и - =1+ - (6)я ядостигается компенсация паразитныхсопротивлений, включенных последовательно с 2Применение предлагаемой схемы позволяет производить точные измерениямалых комплексных сопротивлений приих двухзажимном включении, что создает условия для повышения надежности контактирования и упрощения механических узлов контрольно-измерительных устройств.формула изобретенияТрансформаторный мост, содержащий генератор, индуктивный делитель, образующий два плеча моста, образцовое комплексное сопротивление и зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления, образующие два других плеча моста, индикатор, одним выводом подключенный к образцовому комплексному сопротивлению и к зажиму для подключения измеряемого комплексного сопротивления, компенсирующий трансформатор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения малых комплексных сопротивлений при двухзажимном подключении, в него введены образцовый резистор и масштабирующий операционный усилитель, при этом образцовый резистор включен в плечо моста последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением и параллельно его выводам включена первичная обмотка компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом масштабирующего операционного усилителя, а выход упомянутого усилителя подключен к обмотке индуктивного делителя.636547 Жг Составитель И.Бахтинатор Б.Павлов Техред З.Фанта Корректор Л.Небол лиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектна каз 6932/35 Тира ЦНИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, ДО 7 О комитета Соретений и о -35, Раушск Подписноеета Министровкрытийя наб., д.4/5