Трансформаторный мост переменного тока для измерения параметров индуктивности

) 3942055/24-212) 13,08,856) 5.12.86. Бюл,(72) Р.Д. Тучи (53) 62.317.7 (56) Эпштейн С 3 (088,8) Л. и др, С м приборам ергия, 198 равочник о измернтельнь для радиос.199 детале207,Мосткий с еменного тока томатиче016. Техкция по фровым отсчетом Р ие и инстр 981, с, 10 ТОРНЪЙ МОС ЗМЕРЕНИЯ ПА ническое описан эксплуатации.(5 ч) ТРАНСФОРМА НОГО ТОКА ДЛЯ И ИНДУКТИВНОСТИ (57) Изобретени измерительной т рис.ч. ПЕРЕМЕН- АМЕТРОВ е относится ехнике, Можи построени электро ет бы ользова измериОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ телеи параметров индуктивности, пре имущественно нелинейного характера. Цель изобретения - расширение функЬО 12 ООЗ циональных возможностеи и по,1 ышениеточности измерений - достигается путем обеспечения заданногс напряжения и безразрывности цепи объекта измерения в процессе уравновешивания,Для этого в устройство введень 1 ключ25, второй образцовый резистор 18,преобразоватечь 16 ток - напряжение,выполненный в виде операционногоусилителя с образцовым резистором 17в цепи обратной связи. На чертежетакже показаны источник 1 питания,трансформатор 2 напряжения с первичной 3 и вторичной 4 и 5 обмотками,операционный усилитель 6 и образцовыми элементами 7-9, вспомогательныйтрансформатор 10 напряжения с первичной 11 и вторичной 12 обмотками, зажимы 13 и 14 объекта 15 измерения,компаратор 19 токов с обмотками 2022, детектор 23 равновесия, образцовый резистор 2 ч, 1 ил,7712Изобретение относится к эцектроизмерительной технике и может быть использовано при построении измеригелей параметров индуктивности преимущественно нелинейного характера.Целью изобретения является распирение функциональных вазможностей и новьление точности измерения путем обеспечения режимов задаццага нпряжеция и безразрывности цепи объектаизмерения в процессе уравновецизания.На чертеже представлена структурная схема устройства,Устройство содержит истсчцик 1питания, трансформатор 2 цапряженияс первичной 3 и вторичными 4 и " обмотками, операционный усилитель 6с образцовыми элементами резистсрм 1 ) / 9, 3 спсмсгатРлъый тазс 1 ар -матор 10 ипряжеия с етзвичцай 11и зторичнай 12 обмотками, вьсокопотецциальцый 13 и изксатецзалцьй1- За(имы абъе(тя 15 иэмс 1 екия, ВхОдоперационного усилителя 6 савме(тнапервичной соматкой 1 вспаматеъцого трансформатора 10 цашяжецияподсоединен к первой в горичцай бмоткетрансформатора 2 напряжения,другой ход - к вторичной абмс тке 2Вспамогателыаго трансформтара 10цапряже,.ия. а вьхад операционного усилителя соединен с высоко атещи - алъцым закимом 14, объектизмерения, преобразователь 16 ток - . Вапря - жение с образсвьм резисторак 1 в цепи обратной сзязи, дала:цтсгц 1 ый образцавьй резистор 18, вход преобразователя 16 подсоединен к цззкапатецциальцаму зажиму 15 объекта измерения, а выход через дс,слиельцый Образцовый резистор 18 - к перВой обмотке ком;ратара 19 токов с обмотками 20-22, к послед.ей и.з кс - торых подсоединен детектор 23 разцовесия, образцовый резистор ч, вк:цочеццый между второй Вторичной обмоткой 5 трансформ" ор 2 а;яжсия и второй обмоткой 21 кампарат:ра 19 токов, ключ 25, подклкьченцый к Входам операционного усилителя 6.Устройства работает следующим образом.При подключении источникапитания к трансформатору 2 напряжения на выводах его вторичных обмоток ч и 5 возникают соответствуопие напряжения. Из напряжения, действукщегоравновесия, по сигналам которогомост риводится В сзстояцие равновесия Раззсвесие:оста характеризуется урав . цием,.= -;т.О, азатора- ампервитк т паратора Испоьэ(я ме оць ческих целен, легкочисла Витков обмотоки 5 трацсйог,ь"тса 2де т т напряжения с оотв етственна;,й, й 3, (, Й сапро."ивления образцовых р:зистаров 8, ,77003ца обмотке 4, при помощи операционного усилителя 6 формируется напряжение подводимое к объекту 15измерения. Под действием напряжения 5 в объекте 15 измерения возникает так 1 х, который при помощи претхабрзователя 16 ток - напряжениепРеабРаэУетсЯ В цапРЯжение т, азатем при помощи дополнительного об- О разцового резистора 18 - в ток 1,Втекающий в обмотку 20 компаратора19 токов, В магнитопроводе компаратора 19 токов ток взбукцает магнитный поток, который сравнивается с 5 магнитным потоком, .Оздаваемым образцовой ветвью моста, состоящей извторичной обмотки 5 трансформатора2 напряжения абразцовага резистора2 и обмотки 2 компаратара 19 токов, 20 Резуьтат сравцеция магнитных потоков воспринимается де гектарам 23.1 К к - параметры объекта 15 измерения.Приравнивая правые части уравнений (2), 3) и имея в виду, что тангенс угла потерь объекта измерения определяется выражением О 1 3мого режима заданного напряжения ибезразрывность ветви измеряемогообъекта в процессе уравновешиванияпозволяет осуществлять корректноеизмерение параметров широкого классанелинейных индуктивных элементов,Ф о р и у л а изобретения141) ЕО получим 15 заданного напряжения с сохранением безразрывности цепи объекта измерений в процессе уравновешивания. Урав. новешивание измерительной цепи по д тангенсу угла потерь, осуществляемое изменением числа витков ш, обмотки 12 вспомогатель 11 ого трансформатора 1 О напряжения, даже при 1;р;О =1 не нарушает существенно энергетический режим цепи объектаизмерения, так как уже при достижении равновесия ца старшей декаде по тангенсу угла потерь синфазцое напряжение, подводимое к объекту измерений, становится на порядок меньше квадратурного.Таким образом, наличие в трансформаторном мосте строго устанавливает, = е 1 аь 2 (5)пЕП ГРИВк щг,Рг 2ш 1шС К3 о дИз уравнения (5) видно что при уравновешивании моста изменением числа витков и обмотки 20 ком 11,1 ра - тора 19 токов обеспечивается прямой 20 отсчет по ицдуктивности, а сицхрон - ное изменение числа витков ш, обмоткитрансформатора 2 напряжения и числа витков г. обмотки 21 компаратош 25 ра 19 токов при=сспз. обеспеичивает регулировку амплитуды напряжения, подаваемого на объект 15 измерения до начала уравновешивания. Из уравнения ( 5) также следует, что вы - бор диапазона измерений в мосте может осуществляться измее 1 ецием сопротивления образцовых резисторов 17 и 18, что исключает разрывы в пепи объекта измерений в процессе уравновеши- вация. Дпя обеспечения этого качества смена резистора 17 сопровождается предшествующим ей включением и последующим (после смены резистора 17) выключением ключа 25. СледователЕНО, щ в мосте обеспечивается строгий режим Трансформа-орньп 1 иост переменного тока для измерения параметров индуктивности,содержаший источник питания, подключеш 1 ый к первичной об". мотке трансформатора напряжения, первые выводы двух вторичных обмоток которого соедицецы с общей шиной, вспомогательный трансформатор напряжения, первые. выводы первичной и вторичной обмоток которого соединены с Обцей шиной операционный усилитель с первым образцовым элементом в цепи оорат 110 Й связ 1, Вход Операционного усилителя через ьторои образцовый элемент соедие 1 ец с вторым коммутируемы:1 ВеБОДОМ пер 130 Й 133 Оричной ОбмОтки трансформатора напряжения и вторым Выводом первичной обмотЕ,и вспомогательного трансформа гора напряжения и через третий образцовый элементВторым коммуЕч 1 руемым Выводоммогательцого трансформатора напряжения, второй вход операционного усилителя соединен с общей шиной, выход опера 1 ИЕоцного усилителя соединен с первой к 31 еммой для подключения объекта измерения, Вторую клемму для подключецие 1 объекта цзмере 11 ця, компаратор ТОковпер 1311 е БыЕЗОды ДВух обмоток которого сосдицснь с общей 11 П 3110 й, к Выводам третьей обмотки которого подсоедгцен детектор равновесия, а между Вторым 13 ыводом Гервой обмотки компгратора токов и вторым Быв Одом Б тор 011 Б ТОЕ 3 ичн 011 обмотки трансформатора цпряжени подсоединен образ 1013 Ы 11 резистор 0 т л и -а ю ш и й с я тем, ч;о, с целью рзс 111 иреция функциональных возможностей и повышения точности измере- - ния путем обеспечения режима задан- кого напряжения и безразрывцости цепи объекта измерения в процессе уравн 013 ешиванця ) В е 1 ВГО Введе 11 ы ключвторой образцовый резистор, преобразователь ток-напряжение, выполненный В Биде Операционного усил 11 теля с образцовым резистором в цепи ооратной связи, выход преобразоьателяСоставитель В, Семенчук Техред Л,Сердюкова Корректор Г. Рещетник Редактор К, Волощук Заказ ббб 1/37 1 ираж 728ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. А/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,3 1277003 Ьток"напряжение через второй образцо- нен с общей шиной, а второй вход вый резистор соединен с вторым комму- преобразователя ток-напряжение соедитируемым выводом второй обмотки ком- нен с общей шиной, при этом второй паратора токов, первый вход преоб- коммутируемый вывод первой вторичразователя ток-напряжение соединен . ной обмотки трансформатора напряже 5с второй клеммой для подключенияния и второй коммутируемый вывод перобъекта измерения и с первым выводом вой обмотки компаратора токов кинеключа, второй вывод которого соеди- матически соединены,