Трансформаторный мост для измерения малых комплексных сопротивлений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 11 17/12 51) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИн автоРСноМ СвиДКТЕЛьСтаМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизи. ческого института АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1056060, кл. С 01 К 17/12, 1981. (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение может быть использовано, в частности, для высокоточного измерения температуры с помощью термометров сопротивлений в океанографической аппаратуре. Трансформаторныи мост для измерения малых комплексных сопротивлений содержит источник 1 питания, трансформатор 2 напряжения с первичной и вторичными обмотками 3-5 соответственно, усилитель 6тока, индуктивный компаратор 7 токас входными и выходной обмотками8-10 соответственно, указатель 11равновесия, зажимы 12.1, 12.2 и 13.1и 13.2 для подключения измеряемогообъекта 21 по четырехпроводной схеме,управляемую образцовую меру 14, опорный резистор 15, коммутатор 16 с ключами 22-25, сопротивления 17-20, блоки 26 и 27 управления и вычисленийсоответственно, Трансформаторныймост имеет повыщенную точность изме-рений. 1 з,п, ф-лы, 3 ил.(3) эо (с 1 Км(К х гпр ) Тг 7 И,огде Км ь 11 Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для измерений комплексных сопротивлений на переменном токе и, в частности, для высокоточного измерения температуры с помощью термометров сопротивлений в океанограьической аппаратуре, и является усовершенствованием устройства по авт. 1 О св. 11 1056060.Цель изобретения - повышение точности измерений путем исключения погрешности от измерения сопротивления подводящих проводов. 15На Фиг. 1 приведена схема трансформаторного моста; на Фиг, 2 - структурная схема блока управления; на Фиг, 3 - алгоритм работы блока вычислении.2 ОТрансформаторный мост (фиг. 1) содержит источник 1 питания, трансФорматор 2 напряжения, имеющий первичную 3, первую 4 и вторую 5 вторичные обмотки, усилитель 6 тока, индук тивный компаратор 7 тока, имеющий выходную 8, первую 9 и вторую 10 входные обмотки указатель 11 равновесия (нуль-орган), подключенный к выходной обмотке 8, зажимы 12.1, 12,2, 13.1 и 13.2 для подключения из. меряемого объекта по четырехпроводной схеме, управляемую образцовую меру 14, соединенную с началом обмоток 5 и 10, опорный резистор 15 (Кх), подключенный одним выводом к коммутатору 16 с двумя группами переключения, а вторым - к началу обмотки 4. Сопротивления 17 (гпр, ), 18 (гпрь )19 (г ) и 20 (гп, ) образованы соП 14 40 противлениями проводов, соединяющих измеряемый объект 21 (Кх) с зажимами 12 и 13 для его подключения, сопротив. ления Гх т и т являюто хязся сопротивлениями ключей 23-25 ком 45 мутатора 16. В состав моста включены также блок 26 управления и блок 27 вычислений. В состав блока 26 управления входят (фиг. 2) генератор 28 тактовых импульсов, блок 29 синхронизации и кодирующий преобразователь 30.5 О Устройство работает следующим образом.Измерение производят в два цикла. В начальный момент времени на выходе блока 29 синхронизации, входящего в состав блока 26 управления, вырабатывается управляющий сигнал, по которо" му коммутатор 16 устанавливается в положение 1" и подключает в мост по четырехпроводной схеме измеряемый объект 21 (например, термометр сопротивления). В этом случае напряжениена выходе усилителя тока равно где 2 - сопротивление нагрузки (обмотка 9 компаратора 7 тока).Выходной ток п на нагрузке 2 в этом случае равен нт 1 (2)+ К+гпту, +г +2,праСистема автоматического уравновешивания по алгоритму уравновешивания,задаваемому кодирующим преобразователем 30 блока 26 управления, производит преобразование величины измеряемого объекта 21 в кодовый эквивалент. В момент уравновешивания посигналу с нуль-органа 11 на первомвыходе блока 26 управления (первомвыходе кодирующего преобразователяЗО) устанавливается код, значениекоторого соответствует величине образцовой меры 14. Этот код поступаетодновременно на первый вход блока 27вычислений, Результатом измерения впервом цикле является величина К1образцовой меры 14, при которой достигается уравновешивание моста; коэффициент передачи трансформаторного моста;11,Ж,11 з,Ы - числа витков обмоток 4, 5, 9 и 10соответственно,Сопротивления ключей коммутатора 16 на результат измерения не влияют. По окончании первого цикла преобразования кодирующий преобразователь ЗО Формирует сигнал окончания, по которому блок 29 синхронизации вырабатывает управляющий сигнал, переклю 1 чающий коммутатор 1 б в и ол ож ение 2 и записывающий к од первого и р ео б раз ования БОв память блока 2 7 вычислений . По этому сигналу в трансформато рнь й мост подключается и о тр ехп р оводной схеме опорный резистор 1 5 и отключается иэмер яемый о бъ ек т 2 1 .1 ц 1 1 рактеристикипреобразозак 1 я,и Б .Т,Й3 Г (.1 Т 1 де С, С С, С - кг 1 1 фПгиепыс11гл 1 е к г 5 й х а полученнье приРЯЗУЕРОКЕВ устройстве осу 1 еот 1 яетс также чястичняя компенся 1 ия Гогр:.гшнсст;=.й, Обусловленных уходом хяряктего";г:,ти злементов схемы г,усиллре я тока, ОбРаЗЦОВОЙ МЕРЫ) ПОД Е.гЛгПРЕМ Дс С аб- ЛИЗИруЮцИХ фаКтсрОВ, ВрЕМЕгНОГО С ГЕ РЕНИЯ. ЭТО МОЖНО ПОКЯЗЯтгь НЯ тГР;МЕЕ погрешности Образцовой мерь: редпо;-о - жив, что сопротивление соедллртел-: - ных проводов остается пеизмНЯЙДЕННЯя раз ОСТЬ 3113.Еий,гр 1 ЬЕ ВЫХ Мер Ь Р.а(11, ЗапркрБорс: Ых цля ОПОРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ (КОТОРО ОС - РТСЯ ТЯКжЕ НЕИЗМРННЫМ) ДО г Оагг Й г; дестабилизирующего фактора и прл ВОЗдЕйСтВИИ, Обуспгзтгпвга:;3; ЕЗНЛЕМ Йатического сопротивления образцо.-,о.: гМеры ее погрешностью, т,е,. где Р, - значение об ездовой;св.;ЗЯфИКСГООВРО рр",ГГ;Гт-.ТСЛЕГ-".РЕ;НО Г" ОРУ:ГГ 1. ".ЗИС".СрЕ РГ 0 ЛО 1 тойггт . л г-,с -стабр 1 рЗррую 1 ЯГО фактора,НЯПРИМЕР ПРИ ГРЯДгИТОВ КР .;Кзог - значелие образцовой меры,ЗафИКСИРОВЯННОЕ 11 РИ ПОДК,;г:;,ченном Опорно;резистор;РРРИ ВОЗДлй 11 ТЕИ ЦЕ " бИЛИ 3 рру аг- Такое изменение об азцРаой;.г :Ь-в Вносит в. соответствии уравнением преобразования трансформаторного моста аддитивную составл к, "и погвешпс. сти постояннук в диа 1330 р .=. и;., Обрезования. Зто позволяет и;попвзоьат ИЗМЕНЕНИЕ СОПрОТИВЛг Ния ОбраЗПОВОй МЕРЫ,. ЗафиКСИРОВЯННОЕ ПРИ ЗКГГ:гЕННЗ ОПОРНОя СОПРОТ 1 ВЛЕНИЛ. гвмуг ОГ ЕгЕСТВления коррекци 0 зяпий Угсгзйс 7 Ва. ОДСТЯВЛЯЕ ЗафИКСИЗОВЯг.ОЕ ЗГГЯ чение разности Ооразцозой ."Зь,: у.-. ловие коррекции ,9)., В лци , ,что грешность преобразованргя Сзяза 1,".; С ПОГТЕШНОСТВЮ ОбраЗЦОВСЙ ге 03 УМЕНЬ 1 ЯЕТСЯ Б В Я Р;"- 1 Я Г,; С;.гЯвгЛЕ Г В Взо (72ТЕХНИК ЭКОЕОМТЧ СОК ИГ. РГ.ГУГгЕР Р" ва, которье 01"У т бьть . гь 1 учееь ир-. 4 С 1 О Г Ь:1 111 в 111, С Т Р Р И С Т В а 3 Г К 1 ЮЯ 1СЯ,РЕЖДР В С Е 0 Б . О 1 кЕНИЕ ТОЧНОсти измерегеилй за счет рСк 1"ееияо -эешности вызванном изменениями соРОТИБПЕНИЙ ПРОВОД 3 г СОЕДИЕЯЮИХ ИЗ 1 "РОяемьй Объект с твогг "ггкрма Гот)1 ым ьос. Ом,прр воздействии дг:стабилизи.,ггГ фВКТОРОВ, Я ТС.ТгР За СЧЕТ Ив ;Е:ЛЕГ ПОТ БЕ 1 НОСТЕЕ, : Ггар;.:-. ЕЫХ ИЗЕИЕГ ;:,Ьг ;а гра;ЕРР, Г РГ ГГеМГ; ГВ ., ,3 ХОДЯ ГОИСПГЛэз Огв Ян. Г ", ройс ТВ 1 ДО гТ. ЙЕТСЯ СЕижЕНИР гГ. ГЕПНОСТИ ИЗМР -Рнии В /. - 2,5 Раза,1 г;г Гг Я ", ОгЕ гЛ ИГф,1-, Г 1" ГЬ И ,О С1 Л Я гЗМЕ",С.;яУЧЕНя ПОГ;,ЕгОСТИ От ИЕМЕгЕИЕ 1 я СоРОТЛВ;1 ЕРПЯ ПОДВОЦЯПП 1 г ,ОВОДОВ.В:,Е г.о В-, ЕПЕ 1 ЛЬ ОПОПЕЬй г; Р 3 ИС ТОП КОМ -.СТ 00 Со:ЛРР: -":,аг 01 ТЕОВОЛ ч 1:"у."Еи-,я 0 гяаг г т:,О загНуг гЕ КОЛТЯК Тя ПЕрВС Гглгпь КОМу ТЯТОра БКЛЮЧЕ ":Ь ЬГЕГДгУ ТОКОБЫМ 3 ажг:МСм РЗМЕРЯЕгяого о. екта и началом .;еэвой входной Об - . 0 к ИНдуКгЛВНОГО КОМП ЯВЯТОВЯ ТОКЯТОКЯ 101 ЬЯП.")НО ВЯЗ ОЛК.ф . Е КОНЯК гь 1 ЬГОпт .гЯгг" "Р;1 Я Я ",; Р И " го 13 ее г;б разс-,ой л; 1 у:; 1 герцьи Вхс -д.ОК ПТЯВЛЕНИЯ СОЦ-.0 КЕЛТЕ: РРЯТГР ,ОДРИУ 1 вй "Г ПЕС "Р 3 3 1.;ТГ 11 ВХОДОМ гбггс с" 3 г-я гзэ.ме орректор И. Пож дакто каз 3650/ зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Тираж 772 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушс