Мост переменного тока

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 427287(6) Зависимое от авт, свид-ва(22) Заявлено 25.01.72 (21) 1740908/18-1с присоединением заявки , 601 р 17/ 51) Государственный иомит Соввта ееиниотроа ССС по делам изобретений и отирытий(43) Опубликовано 05,05,74,Бюллетень17 (45) Дата опубликования описания 05.06,75 2) Авторы(54) МОСТ МЕННОГО ТОК осится к области из тируюшей пле измеряемого Изобретение отельной техник ыре а именно али питания, при объекта иэмерения параметров комплексного сопротивления.Известные мосты переменного тока, со- а держашие измерительную цепь с органами уравновешивания и органом выбора диапазона измерения, выполненным в виде параллельных наборов образцовых конденсаторов и резисторов и последовательно соединен ных с ними ключей, подсоединенные параллельно плечам ррганов уравновешивания повторители напряжения с трансформаторами на выходак, генератор и усилитель сиг,нала разбаланса, имеют сравнительно боль- И шие погрешности измерения параметров комплексных сопротивлений, обусловленные сопротивлениями замкнутых ключей, эквивалентными сопротивлениями потерь образцовых конденсаторов органа выбора диапа-20зона или частотной зависимостью цепей компенсация этих параметров, паразитными емкостями, шунтируюшими плечо выбора диапазона, а также емкостью соединительного кабеля при дистанционных измерениях 2 б О остам переменного тока для изме или параэитной емкостью, чо моста, смежное с плеч объекта со стороны диагон трехзажимном подключении ния,Предложенный мост имеет большую точность, так как в нем все образцовые резисторы органа выбора диапазона, кроме имеюшего максимальную паразитную емкость,шунтированы конденсаторами, а последовательно с каждым ключом, коммутирую 1 цимобразцовые конденсаторы, включены дополнительные резисторы, причем к общим точкам этих резисторов и ключей подсоединены дополнительные конденсаторы, вторыевыводы которых соединены с одной иэ вторичных обмоток выходного трансформатораповторителя напряжения плеча органа уравновешивания, смежного с плечом органавыбора диапазона, второй вывод которойсвязан с диагональю питания, а другаявторичная обмотка этого трансформатора включена через компенсирующий конденсаторпараллельно органу выбора диапазона; вторичная обмотка выходного трансформатораповторителя напряжения плеча органа уравцовецливация, смежного с измеряемымобъектом, подключена через второй компенсирующий конденсатор переменной елкости параллельно органу уравновешивания,5На чертеже представлена принципиальная схема моста.Измерительная цепь показана в режимеизмерения параметров елкостного объекта 1.с потерями по последовательной схеме за- фмещецпя, подключенного при помощи соедиццтельцого кабеля 2, Схема включает органвыбора диапазоне измерения, выполненныйв виде параллельных наборов образцовыхрезисторов 3 и образцовых конденсаторов4 (для упрощения показаны только дваэлемента), переключаемых соответственноключами 5 и 6, например, транзисторными,два дискретных органа уравновешивания 7,8 и дв образцовых резистора 9, 10.20Органы уравновешивания 7 и 8 выполнены соответственно в виде переключаемыхтранзисторными ключами параллельных наборов конденсаторов и резисторов.Диагональ питания измерительной цепи25подключена через трансформатор 11 к генератору 12, а измерительная диагональсоединена с усилителем разбаланса 13,Мост содержит также устройства коммутации ключей 14 и повторители напряжения3015 и 16, входы которых подключены параллельно плечам органов уравновешивания.Универсальность моста реализуется припомощи переключений контактов 17 реле,35служащих для перестройки измерительнойпепи применительно к различным типамобъектов измерения; емкости по последовательной или параллельной схемам замещения н активного сопротивления с индук 40тинной или емкостной составляюшей.Для компенсации сопротивления потерь,образцовых конденсаторов 4 органа выбора дцяпязоца и сопротивлений замкнутыхклю чей 6 последовательно с ними вкшоче 45цы добавочные резисторы 18 с сопротивлением Р, близким по величине к сумме сопротивлений 1замкнутого ключа5ц эквивалентного сопротивления потерь переключаемого им образцового конденсатора емксхтью С но последовательнойсхеме замещения, равного Я . К точкам31содицеция ключей 6 ц резисторов 18 подбб соединены дополнительные конденсаторы, 19 с елгкостью С имеющие общую точь и ку, соедицецную с обмоткой О трансформатора 21, первичная обмотка 22 которого соединена через конденсатор 23 с выходом повторителя напряжения 15. Так как 1 ф , Яи Г малы по сравнекЗьК 2+рнию а /ц, тоСаСгде К - отношение витков обмоток 20, 22,Компенсирующее напряжение снимается сплеча, смежного с плечом органа выборадиапазона со стороны диагонали питания,так как это проще, а при равновесии мостанапряжения на этих плечах равны,Компенсация паразитных емкостей, шунтирующих орган выбора диапазона, особенноважна в тех случаях, когда в качестве органа выбора диапазона используется наборрезисторов 3, поскольку при атом паразитная емкость не может быть скомпенсирована изменением величины образцовой меры как этом может быть сделано в случаеобразцового конденсатора. Для обеспечениявозможности компенсации необходимо вы.равнять паразитные емкости, шуцтируюшиерезисторы 3, увеличив их включением конденсаторов 24 до значения максимальнойпаразитной емкости С,. Компенсирующее напряжение снимается с обмотки 25трансформатора 21. Емкость компенсирующего конденсатора 26 - С:= С (К 1- К пОХ-1), где К - отношение чисел витков об 1моток 25 и 22, большее единицы,Для компенсации емкости соединительного кабеля 2 параллельно органу уравновешивания 8 подсоедицена через компенсирующий конденсатор переменной емкостивторичная обмотка трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходу повторителя напряжения 16 (кондецсятор и трансформатор ца чертеже ие показаны).Аналогичная компенсация сопротивленияключей и акеивалецтных сопротивлений потерь образцовых конденсаторов может бьатиспользована и в органах уравновешивания.Предмет изобретения1. Мост переменного тока, содержащий измерительную цепь с органами уравновешивания и органом выбора диапазона измерения, выполненным в виде параллельных наборов образцовых конденсаторов и резисторов и последовательно соединенныхс ними ключей, подсоединенные параллельно плечам органов уравновешивания повторители напряжения с трансформаторами навыходах, генератор и усйлитель сигналаразбаланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьпдения точности, в немвсе образцовые резисторы органа выборадиапазона, кроме имеющего максимальнуюпаразитную емкость, шунтированы конденсаторами, а последовательно с каждымключом коммутирующим образцовые конденсаторы, включены дополнительные резисторы, причем к общим точкам этих резисторов и ключей подсоединены дополнительные конденсаторы, вторые выводы которых соединены с одной йз втооичных обмоток выходного трансформатора повторителя напряжения плеча органа уравновешивания, смежного с плечом органа выборадиапазона, второй вывод которой связан сдиагональю питания, а другая вторичнаяобмотка этого трансформатора включеначерез компенсирующий конденсатор параллельно органу выбора диапазона.2, Мост по п. 1, о т л и ч а ю ш и й 1 О с я тем, что в нем вторичная обмоткавыходного трансформатора повторителя на,пряжения плеча органа уравновешивания,смежного с измеряемым объектом, подключена через второй компеии.1 ". 11 кпГ;ц денсатор переменной емкости иа;,:, к.;воэтому органу уравновешивания,