Устройство для измерения мощности индуктора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 11978061(22) Заявлено 080681 (21) 3297582/18-21с присоединением заявки Нов(23 Приоритет -Опубликовано 301182, Бюллетень Мо 44Дата опубликования описания 30. 11, 82 и) м. Кт 1. 6 01 В 21/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ИНДУКТОРА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности нагревательных индукторов в установкахплазмохимического травления или термоионного осаждения пленок.Известно устройство для измерения мощности поглощения в нагрузкеиндуктора калориметрическим методом.Это устройство содержит водоохлаждаемый калориметр, расположенныйвнутри индуктора. Калориметр снабженштуцерами для ввода термометров,фс помощью которых измеряют температуру на его входе и выходе, а такжеустройством для измерения расходаводы (13,Недостаток этого устройства сос-.тофт .в том, что при замещении реальное .нагрузки стальным калориметром,мощности в нагрузке и в калориметре,при одной и той же мощности на зажимах индуктора могут не совпадать,так как КПД индуктора меняется, что.приводит к снижению точности измерения,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство, содержащее масштабныепреобразователи напряжения и тока индуктора, два перемножителя их мгновенных значений на датчиках Холла, потенциаметрический регулятор, вычитающий блок и измерительный прибор, причем потенциальные зажимы датчиков Холла и измерительный прибор соединены последовательно.Измерение мощности непосредственно в реальной нагрузке индуктора осуществляется без разрыва цепи за счет измерения сигнала, пропорционального разности мощностей на зажимах чндуктора и потерь в нем 123.Недостатками этого устройства яв-. ляются ограниченный частотный диапазон и сравнительно большая погрешность измерения, вызванные использованием перемножителей мгновенных значений тока и напряжения индуктора и последующим интегрированием их выходных сигналов с помощью измерительного прибора.Цель изобретения - повышение точности измерения в широком частотном диапазоне.. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения мощности индуктора, содержащее мас - штабные преобразователи тока и на-пряжения и потенциометрический регулятор, выход которого соединен спервым входом первого вычитающегоблока, выход которого подключен кизмерительному прибору, дополнительновведены фазочувствительный выпрямитель, второй вычитаюций блок, дваквадратора и выпрямитель, причем 5выход масштабного преобразователя напряжения подключен к входу фазочувствительного выпрямителя, выходкоторого соединен с первым входомвторого вычитающего блока и через Опервый квадратор, с вторым входомпервого вычитаюцего блока, а управ.ляющий вход - с выходом масштабногопреобразователя тока и входом выпрямителя, выход которого соединен с ,5вторым входом второго вычитающегоблока, выход которого через второйквадратор соединен с входом потенциометрического регулятора.На чертеже представлена блок-схе- ;щма устройства для измерения мощностииндуктора,Устройство содержит масштабныйпреобразователь 1 напряжения, выходкоторого соединен с входом фазочувствительного выпрямителя 2, управляющий вход которого соединен с выходом масштабного преобразователя 3тока и входом выпрямителя 4, выходкоторого подключен к первому входувычитающего блока 5, второй вход которого подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя 2 и входуквадратора б, а выход - к входу квадратора 7, выход квадратора б соединен с первым входом вычитающегоблока Явторой вход которого соединен через потенциометрический регулятор 9 с выходом квадратора 7, авыход - с измерительным прибором 10,40Устройсъво для измерения мощностииндуктора работает следующим образом.Выходные напряжения масштабныхпреобразователей КО и К ,пропорциональные мгновенным значениям напряжения и тока индуктора, поступают на выпрямители 2 и 4. На выходефазочувствйтельного выпрямителя 2напряжение равно Квасов Ч , где О.действующее значение напряжения наиндукторе; Ч - фазовый угол междумгновенными значениями тока и напряжения. Выходные напряжения квадраторов б и 7 равны соответственно:1 Осози (КзОсоьР - К 3 ), где КЭнапряжение на выходе выпрямителя 4.На измерительный прибор 10 поступает разность выходных сигналов квадраторов б и 7, равная 2 К К(О 3 соЧ 60К 4 )КДя каждого типа индуктора приотсутствии нагрузки в нем с помощьюпотенциометрического регулятора 9 65 добиваются нулевого показания измерительного прибора 10. При этом моцность индуктора равна мощности потерь в нем ОЗс 051 = - 3,КзОтсюда следуетК 4Р, где Р - собКзственное активное сопротивление индуктора.В режиме нагрева детали, помещенной в индуктор, при том же положении потенциометрического регулятора 9, что и при холостом ходе,показания измерительного прибора 10будут пропорциональны мощности индуктора за вычетом потерь в нем, т.е.полезной мощности в нагрузке.Введение в устройство для измерения мощности индуктора фазочувствительного выпрямителя, квадраторов, выпрямителя и второго вычитающего блока обеспечивает расширение частотного диапазона за счетработы квадраторов на постоянном токе, а уменьшение частотной погрешности приводит к снижению обцей погрешности измерения, которая определяется, в основном, погрешностьюпреобразования фазочувствительноговыпрямителяформула изобретенияУстройство для измерения мощностииндуктора, содержащее масштабныепреобразователи тока и напряженияи потенциометрический регулятор, выход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого подключен к измерительному прибору, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности измерения, в него дополнительно введены фазочувствительныйвыпрямитель, второй вычитающий блок,два квадратора и выпрямитель, причемвыход масштабного преобразователянапряжения подключен к входу фазо"чувствительного выпрямителя, выходкоторого соединен с первым входомвторого вычитаюцего блока и черезпервый квадратор,с вторым входомпервого вычитающего блока, а управляющий вход - с выходом масштабногопреобразователя тока и входом выпрямителя, выход которого соединенс вторым входом второго вычитающегоблока, выход которого через второйквадратор соединен с входом потенциометрического регулятора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Безикович А,Я., Шапиро Е.З. Из-.мерение электрической мощности взвуковом диапазоне частот. Л., "Энергия"., 1980, с. 7.2. Авторское свидетельство СССРР 284162, кл. С 01 Р 21/08 (прототип).978061 Составитель Е.БорзовРедактор Н.Стащишина Техред М,Надь Корректо ятко ое 5 иал ППП "Патент" ,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 9208/60 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 717сударственногом изобретенийква, Ж, Рауш Подомитета СССоткрытийкая наб., д