Измеритель низкоомных комплексныхсопротивлений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Севз Севетскнх Соцналнстнческнк Реслублнк(22) Заявлено 07.05.79 (2) 2763489/18-21 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Ио О 01 Р 27/02//О 01 В 17/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений я открытий(088.8) Дата опубликования описания 15 . 04 . 81 1Ю.В. Братусь, Ф.Б. Гриневич и В.П. Кадпеяко: .(72) Авторы изобретения иту к мики;: краинс 7 ) Заявитель ЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКООМНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ итель н лятих устройстверяемый объекта расположеныобтекаютсопротивв влияюто объект Недостатком ется то, что из сравниваемая ме личных ветвях м ными токами, пр соединительных ток в ветви изм раз- раз- ния ста и этом роводо ряемогчто Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерениям комплексных сопротивлений при помощи мостовых и компенсационных измерительных цепей.Известны трансформаторные мосты для измерения малых значений комплексных сопротивлений, подключаемых к устройству по четырехэажимной схеме, содержащие источник питания,плечевой трансформатор с двумя вторичными обмотками, от которых питаются две ветви моста, водной из ветвей моста включены последовательно четырехзажимный измеряемый объект и образцовая мера, а во второй ветви включены последовательно две образцовые меры, причем одна из этих мер четырехзажимная, между потенциальными зажимами измеряемого объекта и образцовой меры расположенных в разных ветвях моста, включен детектор равновесия 11. приводит к возникновению допных пог ешностей измерений. рНаиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения индуктивныхкомплексных сопротивлений;-содержащеесоединенные последовательноисточникпитания, четырехзажимный измеряемый 1 О объект, образцовую меру взаимной индуктивности и образцовый резистор,детектор равновесия, два трансформатора и операционный усилитель, в.цепи обратной связи которого включе 15 образцовый резистор 2 . Недостатком данного устройства является то, что посколькуобмотки меры взаимной индуктивности имеют конеч- О ное внутреннее сопротивление, а входное сопротивление обмотки трансформатора не бесконечно велико, то при шунтировании обмотки обмоткой возникает погрешность, входящая в резуль таты измерений. Йз-за неидеальностиоперационного усилителя также.вносится дополнительная погрешность в результаты измерений. Кроме того, наличие усилителя снижает надеж- О ность устройства.Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности работы устройства,Поставленная цель достигается тем, что в измеритель ниэкоомных комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с первым токовым зажимом измерителя, второй токовый зажим соединен с началом первичной обмотки первой образцовой меры вза- имной индуктивности, первыи потенциальный зажим измерителя соединен с первым входом детектора равновесия, второй потенциальный зажим измерителя подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансфор матора, первичная обмотка которого .соединена с вторичной обмоткой первой образцовой меры взаимной индуктивности, образцовый резистор, введены вторая образцовая мера вэаимн й ин дуктивности, второй образцовый резистор, дополнительные первичные обмотки трансформатора, причем второй выход источника питания соединен через последовательно соединенные образцовые резисторы и первичную обмотку второй образцовой меры взаимной индуктивности с концом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности, к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключены две первичные обмотки первого трансформатора, начало регулируемой вторичной обмотки которого соединено со вторым входом детектора равновесия, конец - с регулируемои вторичной обмоткои второго трансформатора, дополнительная перничная обмотка которого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры взаимной индуктивности. 40Кроме того, трансформаторы снабжены вторым сердечником, причем вторичные и дополнительные первичные обмотки трансформаторов расположены одновременно на обоих сердечни ках.На, чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерителя.Измеритель содержит источник 1питания, измеряемый объект 2, 50образцовые меры 3 взаимной индуктинности с обмотками 4 и 5 и 6 с обмотками 7 и 8, образцовые резисторы9 и 10, детектор 11 равновесия, трансФорматоры 12 с обмотками 13-15 и 16с обмотками 17-19Работа устройства осуществляетсяследующим образом,При равновесии цепи обеспечивается равенство напряжений на зажимахизмеряемого объекта 2 и на зажимах бОобмоток 14 и 18.Если сопротивленияпервичных обмоток 13 и 17 трансформаторов 12 и 16 бесконечно велики,то никакого шунтирования образцовыхмеры 3 и резистора 9 нет. При этом 65 напряжения на зажимах обмоток 15 и 19, наведенные потоками в основных сердечниках трансформаторов 12 и 16, обусловленных соответствующими тонами в обмотках 13 и 17, были бы равны падениям напряжения на зажимах обмотки 8 второй образцовой меры 6 взаимной индуктивности и на зажимах образцового резистора 10 соответственно. Потоки во вторых сердечниках этих трансформаторов 12 и 16 отсутствуют, и, следовательно, напряжения на зажимах обмоток 14 и 18 пропорциональны напряжениям на первой образцовой мере 3 (на обмотке 5) и на образцовом резисторе 9 соответСтвенно. Если обмотка, например, 17 имеет конечное сопротивление, напряжение на ее зажимах ниже падения напряжения на зажимах обмотки 8 меры 6, благодаря чему по обмотке 19 течет ток, компенсирующий это изменение и создающии соответствующее напряжение на зажимах обмотки 18, компенсирующее рассматриваемую погрешность. Аналогичным образом осуществляется компенсация шунтирования образцового резистора 9 посредством создания дополнительного потока во втором сердеч-. нике трансформатора 12 при протекании компенсирующего тока н обмотке 15, пропорционального разности напряжения на обмотке 13 и втором образцовом резисторе 10.Если обозначить одинаковые значения взаимной индуктивности мер 3 и 6 через М, значения сопротивлений образцовых резисторов 9 и 10 через К, числа витков в обмотках 13, 14,17,18, 15,19 соответственно через в =в 8 и 1 оф 1=9 , щ сопротивление измеряемого объекта 2 - через х = йх + Зов , уравнение равновесия цепи можно записать в виде где Д - ток в цепи измеряемого объекта 2 и образцовых мер 3 и 6, откудам -(2)Щ 1Как видно иэ раненств (2), отсчет измеряемых величин пропорционален количествам витков в коммутируемых обмотках 14 и 18 трансформаторов12 и 16.Технико-экономическая эффективность устройства заключается н повышении точности измерений за сЧет компенсации погрешностей измерений, возникающих при шунтировании образцовых мер первичными обмотками трансформаторов.Формула изобретения1. Измеритель ниэкоомных комплексных сопротивлений, содержащий истОч822079 Составитель Л. ФоминаРедактор М. Циткина Техред Н.Келушак Коррект Швыдк Тираж 732ИПИ Государственного к по делам изобретений и 5, Москва, Ж, Раушс Заказ 1841 Подписноеитета СССРткрытийя наб., д. 4/5 В 1303 илиал ППП "Патзнт", г. Ужгород, ул. Проектна ник питания, первый выход которогосоединен с первым токовым зажимомизмерителя, второй токовый зажимсоединен с началом первичной обмоткипервой образцовой меры взаимной индуктивности, первый потенциальныйзажим измерителя соединен с первымвходом детектора равновесия, второйпотенциальный зажим измерителя подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансформатора, первичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой первой образцовой меры взаимной индуктивности, образцо-вый резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чео, с целью повышенияточности измерений и надежности работы измерителя, введены вторая образцовая мера взаимной индуктивности,второй образцовый резистор, дополнительные первичные обмотки трансформаторов, причем второй выход источникапитания соединен через последовательно соединенные образцовые резисторыи первичную обмотку второй образцовой меры взаимной индуктивности сконцом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности,к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключеныдве первичные обмотки первого транс-форматора, .начало регулируемой вторичной обмотки которого соединеносо вторым входом детектора равно 5 весия,конец - с регулируемой вторичной обмоткой второго трансформатора,дополнительная первичная обмоткакоторого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры взаО имной индуктивности.2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что трансформаторы снабжены вторым сердечником,причем вторичные и дополнительныепервичные обмотки трансформаторов5 расположены одновременно иа обоихсердечниках.ъИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Братусть Ю.В., Гриневич Ф.Б. и20 Карпенко В.П. Компенсация методических погрешностей в мостах счетырехэажимным подключением измеряемого объекта, Препринт,К;, Иэд-во АН УССР, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 470763, кл. 6 01 й 27/02, 1973