Трансформаторный мост для измерения малых сопротивлений

Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для измерения параметров малых комплексных сопротивлений в цепях переменного тока.Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения погрешности, возникающей в ветви образцового сопротивления при, сохранении линейной зависимости, и 1уменьшение трудозатрат за счет замены набора образцовых мер сопротивления одним образцовым резистором.На Фиг 1 представлена структурная 15 схема трансформаторного моста для. измерения малых сопротивлений; на фиг, 2 - структурная схема регулируемого делителя напряжения.Трансформаторный мост (фиг. 1) со держит источник 1 питания, трансформатор 2 напряжения с первичной обмоткой 3 (ч 1).и вторичными первой обмоткой 4 (ю 2) и второй обмоткой 5 (ч 3), согласующий трансформатор 6 с первич ной обмоткой 7 Ь 5) и вторичной обмоткой 8 (ю 4), регулируемыи делитель 9 напряжения, усилитель 10 тока, образцовую меру 11 (1 ), измеряемый объект 12 (1:) с первым зажимом 13 30 .и вторым зажимом 14, индуктивный компаратор 15 токов с первой входной обмоткой 16 (ъ 6), второй входной обмоткой 17 (ю 7) и выходной обмоткой 18 (у 8), указатель 19 равновесия, При этом начало обмотки 4 соединено спервым зажимом 13 -умеряемого объекта 12, второй зажим 14 соединен с началом первой входной обмотки 16 индуктивного компаратора 15 токов, конец которой соединен с общей шиной, концы обмотки 5 и второй входной обмотки 17 индуктивного компаратора 15 токов соединены с общей шиной, образцовая мера 11 подключена между началом об 45 мотки 5 и началом обмотки 17, усилитель 10 тока выходом соединен с зажимом 13, а второй вход соединен с зажимом 14, указатель 19 равновесия со единен с выходной обмоткой 18 индуктивного компаратора 15, один конец которой и один вывод указателя 19 рав.новесия соединены с общей шиной, вход делителя 9 напряжения подключен к началу обмотки 5, а выход соединен с началом обмотки 7 согласующего транс 55 фрриатора 6, конец которой соединен с общей шиной, конец обмотки 4 подключен к началу вторичной обмотки 8(3) ч 4Я +Пф И - ) ы 6д 5, Б ю 7Ф (6)к 1 оОтсюда находят выражение для изиеряемого сопротивления согласующего трансформатора, конецкоторой соединен с первым входом усилителя тока.Трансформаторный мост, работаетследующим образом.Индуктивный компаратор 15 токовдает нулевое напряжение на выходе втом случае, если выполняется условиетх д 6=1 7, (1)Образцовый токо(2)о Яо огде П - напряжение на обмотке 5,Усилитель 10 тока поддерживает напервом 13 и втором 14 зажимах измеряемого объекта 12 напряжение, равноепотенциалу, который поступает на егопервый вход. Этот потенциал складывается из напряжений П на обмотке 4 иБ на обмотке 8, Напря;-ение 0 неизменно по величине, а О изменяется всоответствии с коэффициентом делениярегулируемого делителя 9 напряжения,11 ри этом обмотки 4 и 8 включены последовательно между выходом и первымвходом усилителя 10 тока, следовательно, по обмотке 8 согласующего трансформатора 6 протекает только входнойток усилителя 10 тока, который пренебрежимо мал (10-10А), поэтому можно считать, что согласующий трансФорматор работает на холостом ходу.Это значит, что на его коэффициенттрансформации не оказывают влиянияпаразитные межвитковые проводимостии собственное сопротивление обмоток,Можно записать выражение для измерительного токаПа+11+1х= КхНапряжение 11 можно записать вследующем виде;11 ЖН -4фч 5 ф(4)где И - коэффициент деления регулируемого делителя 9 напряжения, который изменяется от 0до 1 (Фиг, 2),ОтсюдаП +И-гШЕЕ Ю Ю (5)1 хПодставляя (5) и (2) в (1) получают(7)ния одним 55ч 4ч 5х О, 7Начало диапазона измерения сопротивления К . устанавливается при5 И=О; Форму Трансформаторный мост для измерения малых сопротивлений, содержащий источник питания, трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками, начало первой вторичной обмотки . которого соединено с первым зажимом для подключения измеряемого объекта,второй зажим для подключения измеряемогр объекта соединен с началом первой входной обмотки индуктивного компаратора токов, конец которой соединен с общей шиной, концы второй вторичной обмотки трансформатора напря 20 жения и второй входной обмотки индуктивного компаратора токов соединеныс общей шиной, образцовую меру, подключенную между началом второй вторичной обмотки трансформатора напря 25 жения и началом второй входной обмотки индуктивного компаратора токов,усилитель тока, выход которого соединен с первым зажимом для подключения измеряемого объекта, а первый вход соединен с вторым зажимом для подключения измеряемого объекта, указатель равновесия, соединенный с выходной обмоткой индуктивного компаратора токов, один конец которой и один вывод указателя равновесия соединены с общей шиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения трудозатрат, в него введены регулируемый делитель напряжения и согласующий трансформатор с первичной и вторичной обмотками, причем вход делителя напряжения подключен к началу второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, а выход соединен с началом первичной обмотки согласующего трансформатора,пред(1 О) 35 1К 1 сопро 12коэф 45 конец которой соединен с общей шиной, конец первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к началу вторичной обмотки согласующего. трансформатора, конец которой соединен с вторым входом усилителя тока,50 Р ю 6 БК (8)Х мин ц, 7Из выражения (8) видно, что начало диапазона может выбираться с помощью комбинаций числа витков обмоток 16 (ю 6) и 17 Ьт 7), напряжений Б и У и величины К , что дает широкие возможности их вариации. Конец диапазона измерения сопротивлений Кх м , устанавливается при 0=1: 14Кът Ж+Б - )о о3Кх макс .(9)Й,. ю 7Из выражения (9) видно, что ширинудиапазона измерения сопротивления Кхможно выбирать путем изменения отном 5шения - согласующего трансформато"м 4ра 6,1 11 ри заданных значениях К ,У ч 4-и 7 выражение (7) может быть ставлено в виде И К+КаК = --- -=И К х б где К =6-, - . -д 4К =У ю 7.Из выражения (10) видно, что тивление 1 измеряемого объекта связано линейной зависимостью с фициентом деления И. Таким образом, предлагаемый мост по сравнению с известным позволяет увеличить точность измерения не менее чем в три раза, устанавливать диапазон измеряемых сопротивлений путем изменения отношения числа витков вспомогательного трансформатора, уменьшить трудозатраты за счет заме 6образцовых мер сопротивлгобразцовым резистором. ла изобретения1555672 г; Составитель В,СеменчТехред М.Дидык; ектор Н,Ревска ктор кова бинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 дательски изводстве Заказ 554 Тираж 551 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5