Трансформаторный мост переменного тока для измерения тангенса угла потерь

. Мирительные а. о СССР12, 1985.ПЕРЕМЕННОГЕНСА УГЛА я к электможет быть я тангенса опротивлений ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)ТРАНСФОРМАТОРНОМУ. МОСТГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТАНПОТЕРЬ(57) Изобретение относитсроизмерительной технике ииспользовано для измерениугла потерь комплексных с емкостного или индуктивного характера, Цель изобретения - повышение точности измерения тангенса угла потерьдостигается введением в структурумостовой трансформаторной цепи второго потенциометра 22, двух дополнительных резисторов 21 и 23, двух дополнительных обмоток 16 и 17 компаратора 13 токов, а также функциональных связей между ними и другими элементами измерительной цепи, обеспечивающих создание дополнительных измерительных токов, компенсирующих раздельно влияние мультипликативпой иаддитивной составляющих погрешностиизмерения тангенса угла потерь, вызываемой действием паразитных активных потерь моста. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения тангенса,угла потерь комплексных сопротивле 5ний емкостного или индуктивного характера.Цель изобретения - повышение точности измерения тангенса угла потерьза счет компенсации влияния паразитных потерь при помощи создания дополнительных измерительных токов активного характера.На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого трансформаторного моста переменного тока дляизмерения тангенса угла потерь комплексных сопротивлений емкостного ииндуктивного характера.Предлагаемое устройство, содержит 20источник 1 питания, трансформатор 2напряжения с первичной обмоткой 3 ивторичными обмотками 4 и 5, объект6 измерения, образцовые меры 7 и 8,вспомогательный трансформатор 9 напряжения с первичной обмоткой 10,вторичной обмоткой 11 и дополнительной обмоткой 12, компаратор 13 токовс первой обмоткой 14, второй обмоткой 15, первой дополнительной обмоткой 16, второй дополнительной обмоткой 17, третьей обмоткой 18, подсоединенной к детектору 19 равновесия, первый потенциометр 20, первыйдополнительный резистор 21, второйпотенциометр 22, второй дополнительный резистор 23,В предлагаемом устройстве источник 1 питания подсоединен к первичной обмотке 3 трансформатора 2 напряжения, первый вывод первой вторичной обмотки 4 которого соединен спервой клеммой для подключения объекта 6 измерений; первый вывод второйвторичной обмотки 5 трансформатора 2напряжения соединен с первыми выводами образцовой меры 7 емкости и первичной обмотки 10 вспомогательноготрансформатора 9 напряжения, первыйвывод вторичной обмотки 11 которогоподсоединен к первым выводам образцовой меры 8 сопротивления и первогодополнительного резистора 21, выводыдополнительной обмотки 12 вспомогательного трансформатора 9 напряженияподсоединены к внешним выводам первого потенциометра 20, средний выводкоторого через второй дополнительныйрезистор 23 подсоединен к второй дополнительной обмотке 17 компаратора 13 токов, внешние выводы второго потенциометра 22 подсоединены к выводам первой дополнительной обмотки 16 ком-.паратора 13 токов, а средний вывод - к второму выводу первого дополнительного резистора 21; вторые выводы образцовых мер емкости 7 и сопротивления 8 подсоединены к второй обмотке 15 компаратора 13 токов, а первый вывод его первой обмотки 14 подсоединен к второй клемме для подключения объекта 6 измерений. Вторые выводы первичной 3, вторичных 4 и 5 обмоток трансформатора 2 напряжения, первичной 10, вторичной 11 и средний вывод дополнительной 12 обмоток- вспомогательного трансформатора 9 напряжения, первой 14, второй 15, средний вывод первой дополнительной ф16, второй дополнительной 17 и третьей 18 обмоток компаратора 13 токов подсоединены к общей ыине моста.Устройство работает следующим образом.При включении источника 1 питания на выводах обмоток 4 и 5 трансформатора 2 напряжения, а также на выводах обмоток 11 и 12 вспомогательного трансформатора 9 напряжения возникают измерительные напряжения, под действием которых в ветви объекта 6 измерений и в образцовой ветви моста, включающей в себя образцовыемеры емкости 7 и сопротивления 8, атакже обмотку 15 компаратора 13 токов создаются измерительные токи1 ъи у соответственно. Эти токи,протекая по плечевым обмоткам 14 и 15 компаратора 13 токов, создают в его магнитопроводе соответствующие магнитные потоки, результат сравнения которых, выделяемый при помощи "индикаторной" обмотки 18; воспринимается детектором 19 равновесия. Сигналы, вырабатываемые детектором 19 равновесия, используются для уравновешивания моста, которое осуществляется регулировкой витков обмоток 4 и 5 трансформатора 2 напряжения (по емкости) и витков обмотки 11 (по тангенсу угла потерь).Измерение тангенса угла потерь проводят путем осуществления следующих предварительйых регулировок. В качестве объекта измерений к мосту подключают образцовую меру емкости с нулевым или крайне малым (близким479884 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к разрешающей способности моста) значением тангенса угла потерь и проводят его измерение. Из-эа конечногозначения сопротивления обмоток моста,монтажных проводников, проводников,при помощи которых подключаетсяобъект измерений, а.также из-эа наличия собственного тангенса угла потерь образцовой меры 7 емкости измеренное значение тангенса угла потерьотлично от нулевого. Регулировкойпервого потенциаметра 20, при помощикоторого (совместно с вторым дополнительным резистором 23) создается корректирующий ток 1 , значение тангенса угла потерь на отсчетном таблоМоста устанавливается равным нулюили паспортному значению тангенсаугла потерь внешней образцовой меры.Затем к внешней образцовой мере емкости подсоединяют образцовый резистор или образцовый магазин сопротивления, значение сопротивления которыхсоответствует значению тангенса углапотерь подлежащего исследованиюобъекта измерений. Регулировкой второго потенциометра 22, при помощикоторого (ссвместно с первым дополнительным резистором 21) создаетсякорректирующий так 1 к , значениетангенса угла потерь на атсчетномтабло моста устанавливают равным расчетному, определяемому па паспортнымзначениям внешних образцовых мер емкости и сопротивления.В результате первой регулировки,осуществляемой при помаши .потенциометра 22, устраняется влияние остаточных активных сопротивлений элементов мостовой цепи, приводящих к появлению адитивнай составляющей погрешности измерения тангенса угла потерь. В результате второй регулировки, осуществляемой при помощи потенциаметра 21, устраняется влияние нестабильности и неточности подгонки к расчетному значению образцовой меры 8 активного сопротивления, которые приводят, к появлению мультипликативной составляющей погрешности измерения тангенса угла потерь.Подготовленный таким образом мост используют для высокоточного измерения тангенса угла потерь.Погрешности моста при измерении тангенса угла потерь, возникающие от нестабильности встроенной в мост образцовой меры 8 активного сопротивления, остаточных активных сопротивлений его обмоток, активных потерь встроенной в мост образцовой меры 7 емкости, активных сопротивлений подсоединительных проводников и других паразитных источников, устраняются.Таким образом, предлагаемьп трансформаторный мост переменного тока благодаря введению в его структуру дополнительного потенциометра, дополнительных резисторов и дополнитель ных обмоток компаратара токов, при помаши которых создаются дополнительные измерительные токи активного характера, компенсирующие влияние паразитных потерь, обеспечивает высокую точность измерений тангенса угла потерь. Наличие компенсации потерь позволяет снизить требования, предъявляемые к значению активных потерь встроенной в мост образцовой меры емкости и к уровню остаточныхсопротивлений основного и вспомогательного трансформаторов напряжения ,мостовой цепи, чта упрощает ее конструкцию. Формула изобретения Трансформаторный мост переменного тока для измерения тангенса угла потерь, содержащий источник питания, выходы которого соединены с первичной обмоткой трансформатора напряжения, один иэ выводов первичной обмотки соединен с общей шиной, при этом первый вывод первой вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с первой клеммой для подключения объекта измерений, первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с первыми выводами образцовой меры емкости и первичной обмотки вспомогательного трансформатора напряжения, первый вывод первой вторичной обмотки которого соединен с первым выводом образцовой меры сопротивления, второй вывод которой и второй вывод образцовой меры емкости соединены с первым выводом первой обмотки компаратора токов, первый вывод второй обмотки кампаратора таков соединен с второй клеммой для подключения объекта измерений, третья обмотка компаратара токов подключена к входам детектора равновесия, один иэвходов которого, вторые выводы пер14798 Составитель В,Семенчук Корректор Л.ПатайГ Заказ 2539/44 Тираж 714 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-из,тательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вой и второй вторичных обмоток трансФорматора напряжения, второй выводпервичной обмотки вспомогательноготрансформатора напряжения и вторыевыводы первых двух обмоток компаратора токов соединены с общей шиной,потенцисметр, внешние выводы которого соединены с дополнительной обмоткой вспомогательного трансформаторанапряжения, средний вывод которойсоединен с общей шиной, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения тангенса угла потерь, в него введенывторой потенциометр, два дополнительных резистора, причем внешние выводывторого потенциометра подсоединены к Редактор Т.Парфенова Техред А. Кравчук 84 6первой дополнительной обмотке компаратора токов, средний вывод которойподсоединен к общей шине, среднийвывод второго потенциометра соединенс первым выводом первого дополнительного резистора, второй вывод которогосоединен с первым выводом первой вторичной обмотки вспомогательноготрансформатора напряжения, а среднийвывод первого потенциометра соединенс первым выводом второго дополнительного резистора, второй вывод которогосоединен с первым выводом второй дополнительной обмотки компаратора токов, второй вывод которой соединенс общей шиной.