Четырехзажимная трансформаторная мера импеданса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВтОСКОМУ СаИДВтЕЛЬСтВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 1 ц 993154(31 М. Кп.з О 01 й 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийИзобретение относится к измерительной технике, в частности к технике создания образцовых мер комплексных сопротивлений малых значений.Известна четырехзажимная трансформаторная мера импеданса, которая содержит трансформатор с тремя сердечниками и шестью обмотками и два образцовых импеданса, причем две обмот О ки охватывают одновременно все три ,сердечника, зажимы одной иэ них являются потенциальными: зажимами образцовой меры, вторая обмотка - вспомогательная, третья и четвертая обмотки охватывают второй и третий сердечники, зажимы третьей обмотки являются токовыми зажимами трансформаторной меры, а зажимы четвертой обмотки подключены к зажимам образцового20 импеданса, пятая и шестая обмотки охватывают третий сердечник, к важи", мам пятой обмотки подключен вспомогательный импеданс, шестая обмотка является вспомогательной; вторая, четвертая и шестая .обмотки соединены последовательно между собой 1 3.Недостатком устройства является ограниченная точность трансформаторной яерн из-за шунтирования основного обралового импеданса входным ЗО сопротивлением обмотки. Остаточная погрешность недокомпенсации равна примерно квадрату исходной погрешности. Кроме того, в устройстве не обеспечивается компенсация погрешности, возникающей иэ-за влияния. индуктивностей рассеяния между вторичными обмотками трансформатора. Другим недостатком известного устройства является наличие двух идентичных образцовых мер, ограничивающих функциональные возможности устройства. Например, построение набора регулируемых мер с регулируеьим тангенсом угла потерь по такой схеме достаточно сложно,-так как требуется связанное регулирование двух идентичных образцовых импедансов.Наиболее совершенной является четырехзажимная трансформаторная мера импеданса, содержащая два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый, образцовый импеданс и повторитель напряжения, причем первая и вторая обмотки на каждом трансформаторе охватывают оба сердечника, зажимы первой обмоткина первом трансформаторе являются токовыми зажимами трансформаторной меры, зажимы первой обмотки второго20 трансформатора являются потенциаль- ватывающая оба сердечника второго ными зажимами трансформаторной меры, трансформатора. вход повторителя напряжения и вторые Принцип действия предлагаемой обмотки обоих трансФорматоров подклю- образцовой меры состоит в следующем. чены параллельно к зажимам обраэцо- Число витков в обмотках 3 и 10 одивого импеданса, выход повторителя 5 каково, и эти обмотки маловитковые. подключен к зажимам параллельно сое- Число витков в обмотках 4 и 9 также диненных третьих обмоток обоих тран- одинаково но эти обмотки относисформаторов 23. тельно многовитковые, так как обаНедостатком известного устройства трансформатора повышающие. Входная является наличие погрешности, обус проводимость трансформаторной меры, ловленной сопротивлением иамагничи- определяемая по четырехзажимной вания вторых обмоток трансформатора, схеме на входных зажимах обмоток 3 подключенных параллельно к зажимам и 10 равна образцового импеданса. йцель изобретения - повышение точ- - = - + , (1) ности, Ь,Поставленная цель достигается тем,что в четырехзажимную трансформаторную меРу импеданса содержащую образцо- где "о - проводимость образцового вый импеданс, повторитель напряже- импеданса 13, ния и два трансформатора с двумяа - соответственно число. витков сердечниками и тремя обмотками каж-, дый, причем две обмотки на каждом трансформаторе соответственно охва- О - напряжение на зажимах обтывают оба, сердечника, зажимы первой обмотки первого трансформатора 25 компенсация погрешности возникаю- являются токовыми зажимами меры, щей из-за влияния внутренних сопрозажимы первой обмотки второго тран- тивлений обмоток, подключенных к засформатора - потенциальными зажимами жимам образцового импеданса 13, в еры, вторая обмотка каждого трансфор предлагаемом устройстве, как и в про тотипе, обеспечивается за счет применения второго трансформатора для форатора подключена параллельно зажиам образцового импеданса, третьямирования выходного напряжения на обмотка каждого трансформатора охваты- зажимах обмотки 10 ЭДС на зажимах обмотки 10 наводится током в обмотвдет первый сердечник, введен второй повторитель напрякения и четвертаяке 9. Погрешности, обусловленные обмотка на каждом трансформаторе, влиянием остаточных параметров обмо" ток 4 и 9, включенных последовательсформатора причем третья и четвертая обмотки на каждом трансформаторе но с импедансо 3, омпенсиРУютсЯза счет применения двух трансформа- соединены последовательно и подключе",торов таким же образом, как и в проны к входу соответствующего повто О .тотипе. рителя напряжения, выходной зажим каждого повторителя напряжения нод- Для снижения погрешности, обусловключен .к зажиму, соединяющему третью ленной шунтированием образцового и четвертую обмотки соответствующего импеданса входным сопротивлением обтрансформатора. мотки, необходимо увеличить входныесопротивления обмоток 4 и 9 двухНъ чертеже представлена принципи- трансформаторов, т.е. снизить знаальная схема предлагаемого устройства. чение тока намагничивания сердечниУстройство содержит первый.тран- ков этих трансформаторов. Достигается сформатор с двумя сердечниками 1 и 2это в предлагаемом устройстве приме- и обмотками З-б, второй трансформа- нением двух повторителей 14 и 15 наптор с двумя сердечниками 7 и 8 и об- Ряжения. На вход повторителя 14 по- мотками 9 - 12, образцовый импеданс дается напряжение с зажимов двух 13, повторители 14 и 15 напряжения. последовательно соединенных обмоток Обмотка 3 охватывает оба сердечника 5 и б, одна иэ которых охватывает 1 и 2 первого трансформатора, и ее 5 сердечник 1, а вторая - сердечник 2. зажимы являются токовыми зажимами Число витков в обмотках 5 и 6 одина- трансформаторной меры. Обмотка 10 ково и равно числу витков в обмотохватывает оба сердечника 7 и 8 вто- ке 4, Выходное напряжение повторите- .рого трансформатора, и ее зажимы ля 14 приложено к зажимам обмотки 6, ,являются потенциальными зажимами 6,благодаря чему при идеальном коэффи. трансформаторной меры. Обмотка 4 ох- циенте передачи повторителя 14 (К=1) ватывает оба сердечника первого тран-напряжение на зажимах обмотки 5 близсформатора и подключена к зажимам ко к нулевому, Такое же напряжение образцового импеданса 13, к этим же будет соответственно и .на зажимах зажимам подключена обмотка 9, ох обмотки 4 и, следовательно, ток на:.; 993154 Составитель А, МитрофанТехред Е.Харитончик актор А Корректс нлак . 448/60 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д./5 РПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал магничивання по обмотке 4 протекать не будет, 4 то соответствует пакти- чески бесконечному полному входному сопротивлению обмотки. 4 и отсутствию погрешности из-за шунтирования элемента 13 обмоткой 4. 5Аналогично действие повторителя 15 напряжения, вход которого подключен к зажимам обмоток 11 и 12, а выход - к зажимам обмотки 12. Повторитель 15 также осуществляет пере распределение напряжений между обмотками 11 и 12 таким. образом, что на зажимах обмотки 11 напряжение близко к нулевому, Такое же нулевое напряжение соответственно возникает на.зажимах обмотки 9, что приводит практически к нулевому намагничивающемутоку в этой обмотке и, следовательно, к практически бесконечному ее входному полному сопротивлению и ис О ключению погрешности .от шунтирования этой обмоткой образцового элемента 13.Напряжение, подаваемое, на вход повторителей 14 и 15 равно соответственно ЭДС обмоток 4 и 9, и поэтому компенсирующее напряжение формирует-, ся без погрешностей. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется компенсация погрешностей, обусловленных влиянием остаточных сопротивлений обж- ток, подключенных параллельно образцовому импедансу, и влиянием.сопротивлений намагничивания этих обмо,ток. Формула изобретенияЧетырехзажнмная трансформаторнаямера импеданса, содержащая образцо-вый импеданс, повторитель напряженияи два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый,причем две обмотки на каждом тран"сформаторе соответственно охватываютоба сердечника, зажимы первой обмотки первого трансформатора являются .токовыми зажимами меры, зажима первой обмотки второго трансформатора ..потенциальными зажимами меры, втораяобмотка каждого трансформатора подключена параллельно зажимам образцового импеданса, третья обмотка каждо"го трансформатора охватывает первыйсердечник, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повьыения точности,в нее введены второй повтрритель напряжения и четвертая обмотка на каждомтрансформаторе, охватывающая второйсердечник трансформатора, причемтретья и четвертая обмотки иа каждомтрансформаторе соединены последовательно и подключены к входу соответствующего повторителя напряжения,выходной зажим каждого повторителянапряжения подключен к зажиму, соединяющему третью и четвертую обмоткисоответствукзцего трансформатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 5 б 1908, кл. С 01 В 27/02, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2971209,кл. 6 01 К 27/2 б, 12.09.80,