Устройство для измерения реактивного сопротивления

. Е. Синдаловский и С. Ленинградское ордена Окинженерное морское училищ) Заявител ЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВН СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭДС Холла. В этом случаеременного реактивного сопропропорциональна измеряемому р У сопротивлению нагрузки.К недостаткам этого устройства относятся погрешности, вносимые преобразователем Холла (температурная чогрешность, напряжение неэквипотенциальности, нестабильность параметров во времени и т.д) и обмоткой дросселя, ток которой пропорционвлен напряжению нагрузки.Воэможности устройства при работе с сигналами сложной формы ограничены.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для измерения активной мощности, содержащее резистор, идентичные вычислительные блоки, выходы которых соединены с входами сумматора, регистрирующие блоки, которые подключены к выхо двм вычислительных блоков, два модульных анализатора спектра, входы которых соединены параллельно, один - к резистору, другой - к исследуемому участку ктричес примероле и лений н ложной аш ор жевторевке дроссе иого реа ются ра Изобретение относится к эл ким измерениям и может найти пение при автоматическом конт измерении реактивных сопротив груженных цепей с сигналами с формы Известно устройство для измеререактивного сопротивления, содерждатчик ЭДС Холла, помещенный в возиый зазор дросселя, на сердечнике коразммешены две управляющие обмоткПо одной обмотке протекает ток, проциональный току нагрузки, а по дргой - ток, пропорциональный напрнию нагрузки. Последовательно сорой обмоткой включено переменноетивное сопротивление. Индукция в воздушном эаз ля определяется намагничиваю лами обеих обмоток.Изменяя величину перемен тпвного сопротивления, добивв венства нулю постоянной сост ьской Революции высшее им, адм, С. О. Макарова3 7360цепи, а их однопорядховые выходы соединены с одним из вычислительных блоковсоответственно 2,Недостатком таких устройств являетсянизкая точность измерения активной мош 5ности, обусловленная нестабильностьюнапряжения вспомогательного генераторамодульного анализатора спектра, неидентичностью характеристик кввдраторов вычислительного блока и отклонением характеристик квадраторов от чисто квадратичных. Устройство не позволяег измерятьреактивное сопротивление.Целью изобретения является автоматизация процесса измерения и повышениеточности измерения.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения реактивного сопротивления, содержашее два квадратурных анализатора спектра, параллель- Оно входам первого анализатора спектраподключен резистор, а входы второго анализатора спектра соединены с зажимамипля подключения исследуемого реактивногосопротивления,два блокавычисления и регистратор, введены два коммутатора и блокделения, причем выходы первого анализатора спектра соединены с одними из входов первого коммутатора и с входамивторого коммутатора, выходы которого Осоответственно соединены с входами одного из блоков вычисления, выходы второгоанализатора спектра соединены с другимивходами второго коммутатора, выходыпоследнего соответственно соединены свходами другого блока вьгчисления, выходы одного и другого блоков вычислениясоответственно соединены с входами блока деления, выход которого соединен срегистратором. 4 ОКроме того один блок вычисления содержит два перемножителя, выходы которых соединены с входами сумматора, вдругой блок вьгчисления содержит дваперемножителя, выходы которых соедниены с входами блока вычитания. На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства.Устройство состоит из резистора 1, включенного последовательно с иссле О дуемым реактивным сопротивлением 2, двух анализаторов 3 и 4 спектра, которые выполнены квадрвтурными, вычислительного блока 5, состояшего из сумматора 6 с подключенными к нему перемно 55 жителями 7 и 8, и вычислительного блока 9, включающего в себя блок вычитания 10 и перемножители 11, 12,блока 24 аделения 13, связанного с вычислительными блоками 5 и 9 регистратора 14,и двух коммутаторов 15 и 16 с блокомуправления 17.Входы каждого иэ перемножителей 7и 8 вычислительного блока 5 закорочены и поочередно подключаются черезкоммутатор 15 к однопорядковым выходам анализатора 3, а входы вычисли тельного блока 9, соответственно входам блоха 5, через коммутатор 16 соединяются с разноименными выходамирассматриваемой гармоники обоих ана,лизаторов спектра 3 и 4. С помощьюустройства реактивное сопротивлениек -ой гармоники х вычисляется, исходя из вьграженияО9)где О - реактивная мощность х-ойгармоники;1 - действующее значение тока х-ой гармоники.Исследуемые сигналы в процессе анализа дискретизируются с шагом Еаи )йгде Т - длительность исследуемого сигнала;М = к + 1 - объем анализируемогомассива выборок,Шаг дискретизации может изменяться в широких пределах.Каждый анализатор спектра 3 и 4имеет М пар выходов. Результаты анализа с анализаторов выдаются в видепар постоянных напряжений, характеризующих квадратурные составляющие членов разложения в ряд фурье сигналов,приложенных к входам анализаторов3 и 4 спектра.С анализатора 3 спектра снимаютсяквапратурные составляющие вектора"ф 1 31 сыч) и тТ ьиЮ ае ь 1 ес анализатора 4 спектра - составляю -,шие вектора 0 -0 соьМ и Чв км цк ик)начальные фазы напряжения и тока х-ойгврмоники",- активное сопротивлениерезистора 1.Квадрат действующего значения 1-ойгармоники то а вычисляется в аналоговом виде в блоке вычисления 5 по фор- муле Хщ .ю736024 блоке вычисления 9, исходя иэ соотношения- О 1 Мк 1 =2. къ кв 0 ьп% е 1 сжФ -О соВ г 1 кщ Ок кщ к кт вк каЪФ ф 2 г-Фгде ук 1 к к .Устройство работает следующим образом. 10С зажимов исследуемого реактивного сопротивления 2 и резистора 1 сигналы, пропорциональные напряжению и току нагрузки, подаются на входы анализаторов 4 и 3 спектра. С выхода анализатора 3 спектра снимаются два постоянных напряжения, соответствующие квадратурным составляющим гармоники тока, на которой производится измерение сопротивления, Далее эти напряжения возводятся в квад 20 рат перемножаются сами на себя) перемножителями 7 и 8. В сумматоре 6 выходные сигналы устройств перемножения складываются, образуя сигнал, пропорциональный квадрату действующего значения тока гармоники. Затем этот сигнал поступает на вход блока деления 13. Одновременно результаты анализа обоих анализаторов в виде постоянных напряжений, соответствующих разноименным сос 36 тавляющим однопорядковых напряжения и тока, попарно перемножаются пере- множителями 11 и 12. В блоке вычитания 10 выходные сигналы перемножителей вычитаются, образуя сигнал, пропорЗ 5 циональный реактивной мощности соответствующей гармоники.Деление реактивной мощности к-ой гармоники на квадрат действующего значения ее тока осуществляется блоком деления 13, сигнал с которого, пропорциональный реактивному сопротивлению, может быть подан на регистратор 14 осциллограф, цифровой вольтметр, цифропечатаюшее устройство) либо в сторонке 4 вычислительные блоки.Поскольку сигналы на входе анализаторов 3 и 4 спектра запоминаются, можно вычислить значение реактивных сопротивлений всех гармоник спектра разложения.С целью автоматизации процесса измерения в предлагаемое устройство введены два синхронно работающих коммутатора 15 и 16, управляемые блоком управления 17, которые обеспечивают одновременную подачу на блок деления 13 квадрата действующего значения тока и реактивной мощности к-ой гармоники. 6Число выходных каналов анализатора спектра определяется требуемой точностью измерений.Период первой гармоники разложения определяется шагом дискретизации анализируемого сигнала. Установка шага дискретизации производится исследователем, исходя из конкретных условий эксперимента,Калибровка и масштабирование предлагаемого устройства производятся путем последовательной подачи на входы анализаторов спектра постоянного напряжения и синусоидального сигнала от образцовых источников Формула изобретения 1, Устройство для измерения реактивно.го сопротивления, содержащее два анализатора спектра, параллельно входам первого анализатора спектра подключен резистор, а входы второго анализатораспектра соединены с зажимами для подкщочения исследуемого реактивного сопротивления, два блока вычисления, регистратор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью автоматизации процессаизмерения и повышения точности измерения, в него введены два коммутатора иблок деления, причем выходы первогоанализатора спектра соединены с однимииз входов первого коммутатора и с входами второго коммутатора, выходы которого соответственно соединены с входами одного из блоков вычисления, выходывторого анализатора спектра соединеныс другими входами второго коммутатора,выходы последнего соответственно соединены с входами другого блока вычисления, выходы одного и другого блоковвычисления соответственно соединены свходами блока деления, выход которогосоединен с регистратором.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что один блок вычисления содержит два перемножителя, выходыкоторых соединены с входами сумматора,а другой блок вычисления содержит дваперемножителя, выходы которых соединены с входами блока вычитания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРСоставитель Л. СотниковаРедактор Т, Иванова Тецед Ж, Кастелевнч Корректор И. МускаЗаказ 2419/37 Тираж 1019 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иаобретещй и открытий113035, Москва, Ж, Раущскаи наб, д. 4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4