Устройство для преобразования параметров пассивных нерезонансных двухполюсников

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ытОРскОму сиидительстВУСоюз Советских Социалистицесник Республик0 соединением зая тетСР осударственнын к Совета Министров оо делам изооретн открытий(72) Авторы изобретеии П. Арбузов, С, М. Фельдберг и К. Н, Чернецов 1 ензенский политехнический институт 1) Заявитель) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРА ПАССИВНЫХ НЕРЕЗОНАНСНЬ АНИЯ ПАРАМЕТРО ДВУХПОЛКСНИКОВ чен конденсатор, добавочного усилителя,выход которого соединен с одним из входов управляемого делителя, образцовогоконденсатора и образцового резистора.С целью повышения быстродействияпредлагаемое устройство снабжено трансформатором тока с тремя вторичными обмотками, двумя измерителями отношениянапряжений, Причем первые входы их сое динены с первым входом фазочувствительного индикатора, а второй вход первогоизмерителя отношения напряжений - совторым входом,фазочувствительного индикатора и выходом добавочного усилителя.15 Второй вход второго измерителя отношения напряжений присоединен к выходууправляемого делителя и к одному из вы,водов образцового резистора, второй вы.вод которого подключен к одноМу из вы водов первой вторичной обмотки трансфор.матора тока. Первый вывод второй вторичной обмотки через образцовый конденсатор соединен с выходом управляемого делителя, первый вывод третьей вторичной 23 обмотки подключен ко входу добавочного Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих комплексных величин переменного тока при преобразован: и параметров бесконтактных емкостных датчиков, схема замещения которых состоит из последовательного соединения известной емкости изолятора и .комплексной проводимости, составляющие которой несут информацию об исследуемом объекте.Известно устройство для преобразования параметров пассивных нерезонансныхА двухполюсников, содержащее источхик ,йитания, подключенный к первичной обмотке ,трансформатора напряг.ния с двумя вто- ричными обмотками, одна из которых подключена к нерезонансному двухполюснику, состоящему из последовательного соедине,ния емкостной проводимости и параллельно,го соединения активной и емкостной проводимостей, другая вторичная обмотка одним из выводов присоединена к одному из входов фазочувствительного индикатора, усилителя, в обратной связи которого вклю.76. Бюллетень11 (53) УДК 62 1. я описания 20.04.76- 8,ВС,кК С,)1Б С кВ С а 2 В С Ск(ССД усилителя, Вторые выводы всех вторичныхобмоток трансформатора тока и первойобмотки трансформатора напряжения соединены с общим корпусом, выход нереэонвнсного двухполюсника через первичную обмМку трансформатора тока присоединен ковасду усилителя,Яв чертеже приведена блок-схема устройства.Она содержит источник питания 1, трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками 2, нерезонвнсный двухполюс ник 3 с известным элементом 4 и неизвестными элементами 5 и 6, усилитель 7, конденсатор 8, идентичный известному эле менту 4, трансформатор 9 тока с тремя вторичными обмотками, усилитель 10, образцовый конденсатор 11, управляемый делитель 12, образцовый резистор 13, два измерителя 14 и 15 напряжений и фазочувствительный индикатрр 16.. Напряжение с выхода источника питания 1 поступает на первичную обмотку трансформатора напряжения 2, затем с первой вторичной обмотки через исследуемый двухполюсник и первую обмотку трансформатора тока 9 - на вход усилителя 7, в цепь обратной связи которого включена емкость С , причем С =С . (1)/1Если пренебречь идеальностью усилителя 7, то ток, текуший через двухполюсник, равен току, текущему через емкость С в напряжение на выходе усилителя 7 равно напряжению на емкости С двухполюсника1.-)то напряжение постугает на вторую вторичную обмотку трансформатора напряжения, где оно сулмируетсл с напряжением питаннл; результат суммирования имеет внд: 1ф1 вС1а (6щс,фГрГС учетом выражения (1) получим11+,)вС 36 Ъ 3 3ф 1 1 щс 1+. Иэ анализа выражения (4) следует,1что йскусственнымпутем получено напряг жение на нреобрвэуемой проводимости исследуемого двухполюсника.Это напряжение используется в качестве опорного для разложения тока, текуще.го через исследуемый двухпопюсник, и подается нв входы измерителей 14, 15 напряжений и управляющий вход фазочувствительного индикатора 16, на сигнальный.вход которого подается напряжение с выхода усилителя 10.сб Разложение тока 1 происходит на вхо 1де усилителя 10, где этот ток компенсируется токами 1 и 1 ,текущими через образцовые конденсатор 11 и резистор 1В1 3 т.е. Напряжение на выходе управляемого40делителя напряжения 12 можно записатьв виде: где к - коэффициент передачи унравляелюго делителя напряжения.Решая совместно выражения (5) (6), 66 (7) с учетом (8), получимил,с,с( а 3 (с с 11 с ( а 1 в,(с с ) 1р,с,1 в,(с,с,В (С 1+ С) Отношение напряжений, пропорциональ ных току, текущему через преобразуемую ,проводимость, и напряжения, равного напряжению на преобразуемой проводимости двухполксника, пропорциональны параметам преобразуемой проводимости, т,е. Ц с 0 93 1- И0 ; ц В3 или и,и К=И -УС=С2. оЭ формула изобретения Устройство для преобразованчя параметров пассивных нерезонансных МвухпоЛИ момент компенсации тока Т токами 1 и 1напряжение 13(, станет синфазным с напря жением О,т.е.1 ДЮцц -- Сдай (10) ;Подставляя в выражение (10) значения тангенсов и решая уравнения относительно коэффициента передачи делителя, получим;К- -В,С(,С учетом величины коэффициента пере,дачи делителя выражений (9) и (8) можно :записать в виде: 6люсников, содержащее источник питания,подключенный к первичной обмотке транс .форматора напряжения с двумя вторичнымиобмотками, одна иэ котсрых подключена кнерезонансному двухпопоспику, состоящемуиз последовательного соединения емкостной проводимости и параллельного соединения активной и емкостной проводимостей,другая вторичная обмотка одним из выво 1 п,дов присоединена к одному иэ входов фазоМувствительного индикатора, усилителя, в,обратной связи которого включен конденсатор, добавочного усилителя, выход которого соединен с одним иэ входов управ15,ляемого делителя, образцового конденсатора и образцового резистора, о т л и -ш а ю ш е е с я тем, что, с целью по,вышения быстродействия, оно снабжено,трансформатором тока с тремя вторичны 20 ми обмотками, двумя измерителями отношения напряжений, причем первые входыих соединены с первым входом фазочувст,вительного индикатора, второй вход первого измерителя отношения напряжений сое 25 динен со вторым входом фаэочувствительного индикатора и выходом добавочногоусилителя, второй вход второго измерителя отношения напряжений присоединен к,выходу управляемого делителя н к одномуЗО иэ выводов образцового Резисторз, второйвывод которого подключен к одному из,выводов первой вторичной обмотки транс,форматора тока, первый вывод второй вторичной обмотки через образцовый конден 55 сатор соединен с выходом управляемогоделителя, первый вывод третьей вторичнойобмотки подключен ко входу добавочногоусилителя, вторые выводы всех вторичныхобмоток трансформатора тока и первой обфмотки трансформатора напряжения соединены с общим корпусом, выход нерезонанс(ного двухполюсника через первичную обмотку трансформатора тока присоединенко входу усилителя,507830 Заказ ЦДЦНИИПИ Тираж /ОГЯственного комитета Советделам изобретений и откМосква, Ж, Раушская ПодписноеМинистрогтийнаб., д. 4 ССГ 1130 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Составитель М. Барашковор Л, Народная Техред М, Левицкая КорректорН, Зинзиков