Трансформаторный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 930132 Союз СоветскикСоциапистнческикРеспублик(22)Заявлено 12.09.80 (2) 2982785/18-21 с присоединением заявки М(53)М. Кл. 6 01 й 17/12 Ркударатюей каиктат СССР во делам каабретенн 1 и аткрытк 1(5 З) УДК 621,317,.733(088.8) Дата опубликования описания 23, 05.82 И. Н. Сурду, Р, Д. Тучин, Ю. А. Смоляр и Н. И. Иихайленко(Ц ТРДНСфОРИДТОРНЫЙ ИОСТ ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПДРДИЕТРОВ КОИПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙЪНедостатком таких устройств является либо конструктивная сложность. .обусловленная наличием большого ко 20 личества дополнительного оборудования, либо необходимость принятия мер для устранения неустойчивости, связанной с использованием активных уст 1Изобретение относится к электро"измерительной технике, занимающейсявопросами измерения параметров компелексных цепей переменного тока.Известны трансформаторные изме" . рительные мосты, в структуру которых с целью повышения точности измерения . малых комплексных сопротивлений, введено дополнительное оборудование: вспомогательные трансформаторы, дополнительные образцовые меры, активные устройства - операционные усилителиповторители напряжения, предназначенное для компенсации влияния подсоединительных проводников 11. ройств и наличием функциональных ооратных связей.Наиболее близким по технической сущности является трансформаторный измерительный мост, содержащий источник питания, образцовую меру, разделительный трансформатор, трансформатор напряжения и компаратор токов, основные обмотки которых об. разуют ветвь измеряемого объекта и ветвь сравнения, а вспомогательные - через вторичную обмотку разделительного трансформатора подсое:динены к зажимам для .подключения объ.екта измерениями повторитель напряжения, вход которого связан с одной из основных обмоток трансформатора напряжения, а выход - через дополнительное образцовое, сопротивление соединен с первичной обмоткой разделительного трансформатора, детектор равновесия, компенсация влияния подсоединительных проводников в котором осуществляется без использова.3 93ния функциональных обратных связей,благодаря чему он отличается высокой устойчивостью 2.Недостатком данного устройстваявляется наличие разделительноготрансформатора, усложняющего конструкцию моста. Для того, чтобы разделительный трансформатор не вносилпогрешности он должен быть измерительным, т,е. выполняться с тесной индуктивной связью между обмотками. Удовлетворение этого условиясвязано с необходимостью примене"ния специальных видов намотки и ручного труда, что повышает трудоемкостьизготовления прибора, ухудшает еготехнологичность.Цель изобретения - упрощение конструкции трансформаторного измерительного моста за счет. исключения из не.го разделительного трансформатора.Поставленная цель достигается темчто в трансформаторном мосте дляизмерения параметров комплексных со"противлений, содержащем источник питания, образцовую меру, трансформатор напряжения и компаратор токов,основные обмотки которых подключенысоответственно к зажимам для подсоединения объекта измерения и к образцовой мере, а вспомогательные однимивыводами подключены к зажимам дляподсоединения объекта измерения, дополнительную,образцовую меру, повторитель напряжения и дегектор равновесия, вход повторителя напряженияподключен к ветви сравнения, а выход через дополнительную образцовуюмеру подсоединен к другому выводувспомогательной обмотки компараторатоков, при этом другой вывод вспомогательной обмотки трансформаторанапряжения подсоединения к общейшине,На чертеже представлена принципиальная схема трансформаторного моста,0132 5 10 15 20 25 30 мотку 4 с объектом измерения -, вспомогательная обмотка 6 трансформатора3 напряжения,Протекание тока компенсации поуказанному пути внутри контура объясняется тем, что потенциалы на выводах обмоток 4,6 и 8,10, соответственно, отличаются только значениемпадений напряжения на их внутреннихсопротивлениях. В трансформаторном мосте источник 1 питания подключен к первичной обмотке 2 трансформатора З.напряжения, содержащего основные 4 и 5 и вспомогательную 6 вторичные обмотки. Компаратор 7 токов содержит вспомогательную 8 и основные 9 и 10 обмотки, Вход повторителя 11 напряжения подсоединен к обмотке 5 транс. Форматора напряжения, регулировкой числа витков которой осуществляется уравновешивание измерительнои цепи,1 а выход через дополнительную образцовую меру 12 - к вспомогательной обмотке 8 компаратора токов. Образцовая мера 13 и обмотки 9 и 9 образуют ветвь сравнения. К выходнойобмотке 14 компаратора токов подключен детектор 15 равновесия; ре"зистор 16, объект 17 измерителя 18.Устройство работает следующимобразом,В момент равновесия измерительной цепи ток 1 ветви измеряемогообъекта находится в строгом соотношении с током 1 о ветви сравнения,отличаясь от него в П/Г 12 раза, гдеп, п 2 - числа витков обмоток 10 и9, соответственно. Это дает возможность при помощи повторителя 11 напряжения и дополнительной образцовоймеры 12 сформировать ток компенсации 1, в зависимости от тока 1 о. Токкомпенсации 1 к обтекает контур: вспомогательная обмотка 8 компараторатоков - сопротивление резистора 16,символизирующее собой сумму сопротивления проводника,. соединяющего объект 13 измерения с обмоткой 10, и сопротивление меди обмотки 10, - обмотка10 - обмотка 4 трансформатора 3 напряжения, сопротивлейие резистора 18,символизирующее собои сумму сопротивления меди обмотки 4 и сопротивление проводника, соединяющего обОбщее направление тока компенсации 1 выбирается противоположным рабочему току 1, поэтому падение напряжения на внутренних сопротивлениях основных обмоток 4 и 10 трансформатора напряжения и компаратора,токов, а также на проводниках, соединяющих эти обмотки с объектом измерения, равны по напряжению и противоположны соответствующим падениямнапряжения, возникающим на этих жесопротивлениях под действием рабочего тока 1. Благодаря этому влияние паразитных сопоотивлений ветви132 та как и известные устройства, однако оно свободно от необходимости использования разделительного трансформатора, что .упрощает конструкцию моста. Трансформаторный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, образцовую меру, трансформатор напряжения и коипаратор токов, основные обмотки которых подключены со-. ответственно к зажимам для подключения объекта измерения и к.образцовой мере, а вспомогательные - одними выводами к зажимам для подсоединения объекта, измерения, дополнительную образцовую меру, повторитель напряжения и детектор равновесия, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции,в нем вход повторителя напряженя подключенОк ветви сравнения, а выход через до" полнительную образцовую меру подсоединен к другому выводу вспомогательной обмотки компаратора токов,при этом другой вывод вспомогательной об. мотки трансформатора напряжения подключен к общей ыине.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 11 4844 б 8, кл. 6 01 В 17/12, 19722. Авторское свидетельство СССР М 520545, кл. 6 01 й 17/12, 1974 (прототип). п 21с т 1 где 0 ю щ 2 15 г,С другой(21,20 где ВНИИПИ .Заказ 3458/56 Тираж 719 сное Патент", г. Ужгород илиал П Проектная,5объекта измерения на точность мостовой измерительной цепи устраняется,Если считать входНое сопротивление повторителя напряжения достаточ- . но высоким, а коэффициент его пере дачи равным единице, для тока 1 можно записать напряжение источника 1питания;числа витков обмоток 2и 5, соответственно;импеданс дополнительнойобразцовой меры 12.стороны-1 ф 1х оп еЦащИ)о п 1 .Сопоставляя (1) с (2) с учетом (3),получим где 2 - импеданс образцовой меры 13Равенство (4), а следовательно и равенство (2), легко могут быть обеспечены подбором значения 2ТакиМобразом предлагаемое устройство может обеспечить такую же степень компенсации влияния паразитных сопротивлений ветви измеряемого объекта трансформаторного мосФормула изобретения