Способ измерения параметров комплексного двухполюсника

ОЮЗ СО 8 ЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК 15627 1)5 С 01 Р 17/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕН 21 нцев, ЕС.М .А,Февралев кин33(088,8) симо свидетельство ССС С 01 К 17/10, 198 идетельство СССР 01 В. 17/10, 1968 ОВ КОМИзо эмерик электро -может бытьия параметров относитсяехнике ия измеренухполюсни тениеьной использовано д комплексного дЦелью изобр шение точности ние функционал счет измерения ения является измерения и расширеных воэможностей задвух параметров .иссл Измерительная схема, реализующая ,предлагаемый способ, содержит генератор 1 гармонических сигналов, к зажимам которого подключены две мос товые измерительные цепи, составле из трех ветвей, первая составлена,о к ния ч нныеиз ритель- агаемый н ых образцовыхарактеромктивным хавторая ветвь -к гоциальшин мосОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРПЛЕКСНОГО ДВУХЛОДОСНИКА(57) Изобретение относится к электризмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения параметдуемого комплексного двухполюсника, определения схемы замещения и харак ера сопротивления измеряе лексного двухполюсника, с исла аналоговых операций.На фиг. 1 изображена изме ая схема, реализующая предл пособ, на фиг. 2 - векторнь ые диаграммы положения поте ых точек соответствующих ве ров комплексного двухполюсника (КДП) . С целью расширения функциональных возможностей после включения КДП в измерительную схему автоматически определяют схему замещения по величине фазового сдвига, фиксируемого фазометром между сигналами небаланса, и при этом, если (р ) 180 , то схе 0 ма - последовательная, если (. ( 180 - то параллельная. Характер реактивного сопротивления КДП определяют по разности амплитуд напряжений небаланса, фиксируеМой дифференциальным вольтметром. По формулам вычисляют два параметра КДП, причем вычисление параметров КДП производят после регулировки образцового ДП, включенного в ветвь с исследуемым КДП, до получения= 180 , 3 табл 2 ил. товых измерительных цепей ( д и о -для мостовых измерительных цепей,исследуемый двухполюсник в которыхимеет емкостный характер сопротивленияф 5 и 2 - для мостовых измерительных цепей, исследуемый двухполюсникв которых имеет индуктивный характерсопротивления). последовательносоедине элементов 2 (с активным сопротивления) и 3 (с р рактером сопротивления)из последовательно соединенных исследуемого двухполюсника ч с последовательной или параллельной схемой замещения (активное сопротивление 5, а реактивное 6) и образцового регулируемого элемента 7, третья ветвь Из последовательно соединенных образцовых элементов 8 (с реактивным характером сопротивления) и 9 (с актив пим характером сопротивления), ФазоМетр 10, дифференциальный вольтметр 11, зажимы 12 и 13 подключены парал 4 ельно к измерительным диагоналям мостовых измерительных цепей, 15На Фиг, 2 аЬ - вектор напряжения питания мостовых измерительных цепей БП, сЙ, со - векторы напряже 1фй небаланса основной и дополнительной мостовых измерительных цепей Б ,1 Й 11 ,1 соответственно; (. - Фазовый сдвиг напряжения небаланса Б сД отно/ сительно напряжения небаланса Б ; с 1, Ц, - положение потенциальной точки измерительной вершины, общей для обеих мостовых измерительных цепей й Фазовый сдвиг после регулировки образцового элемента 7; пос 6па, векторы токов в общей ветви нри последовательной и параллельных схемах замещения исследуемого двухполюсника.Кроме того, для унификации схем и упрощения расчетов элементы мостовых измерительных цепей обозначены А, В, О, О, В, Г, И. Для обозначения характера сопротивления элементов око ло букв введены показатели в виде О и. 4 1 (О - у активных сопротивлений или активной составляющей комплексного сопротивления, (+1) - реактивное сопротивление с индуктивным ха 40 рактером сопротивления, а (-1) - с емкостным характером сопротивления) .Например, Ао, Э - это элементыотолько с активным характером сопротивления; А 1, Л 1 - элементы с индуктивным характером сопротивления; А 1, П 1 в элементы с емкостным характером сопротивления.Операции перемножения таких элементов показаны в табл. 1.Для пояснения сути способа измерения параметров комплексного двухполюсника, определения характера и схемы замещения его и подтверждения правильности способа математическими расчетами рассмотрим измерительную схему (фиг. 1) для случая, когда ветви мостовых измерительных цепей, со;держащие только образцовые элементы,составлены из элементов ЛЕ 1 И о,Е , причем величины всех этих сопротивлений равны между собой, Это позволяет расположить потенциальные точки с 1 и д таким образом на круговойдиаграмме (Фиг. 2), что линия, проведенная через эти две точки, перпендикулярна вектору напряжения питаниямостовых измерительных цепей Цп. Возможны и другие сочетания характеровсопротивлений указанных элементов,позволяющие получить указанную квадратуру, Например, Во, Е , И о, Р или1 а Е+1 1,1 оСхема замещения исследуемого комплексного двухполюсника определяетсясразу же после включения его в изме-рительную схему по величине Фазовогосдвига 1., измеряемого Фазометром,если Я 7 180 , то схема замещения посоледовгтельная, если (180 - тоопараллельнаяНа Фиг. 2 показано построение углов Ч для комплексного двухполюсника с емкостным характером сопротивления с последовательной и параллельной схемами замещения, данные расчетов для построения приведены в табл,2 (В 2), на Фиг. 2 в показано построение углов ) для комплексного двухполюсника с индуктивным характеромсопротивления по данным согласнотабл. 2 (Н 10),Расчеты, приведенные в табл, 2для других значений, показали, чтодля получения однозначной информации при определении схемы замещениявеличина образцового регулируемогоэлемента в исходном состоянии должна быть больше величины сопротивления каждой из составляющих комплексного двухполюсника,После выявления схемы замещенияпроизводят регулировку образцовогоэлемента до получения величины Фазового сдвига на выходе фазометра 10,равного 180 , фиг, 2 б (для емкостоного двухполюсника), Фиг, 2 г (дляиндуктивного), оба случая показаныдля последовательной схемы замещенияПри этом, если сигнал на выходе дифференциального вольтметраменьше нуля, то характер реактивного сопротивления исследуемого двухполюсника емкостный (С 1), если этотсигнал больше нуля, то индуктивный (1,),1615627 Таблица 1 Введенное обозначение Принятое обозначение 1 В и/пИсходныеданные Исходныеданные Ке ТМ АВ А 2 ККК 2-АВАВ Таблица 2 Выражение для д ф,ветви Величина угол у между напряжениями небаланса Примечание сопротивлений, Ом по послед. по паралл,А 2 ВАЯ+В(А+ц) А=100,В=800 Услови наруше с 180 но, В сЯ,. поэтому не выполнено О, 0396 О,ббб 1 2 3 4 5 6 7 8 10 1 К 2КРк,(-3 х)К, (1 Х)-Х 21ХХх 21х 21 АО Во АОАО АоВ фВ 1 А-ВА 1 В 1 А В А А 1 АВ А А1 О 1615627 Примечание Величина ражение для ер ьветви по послед. по паралл. послед. парал. 0,011986 0,8373 180 с 180 2,512 0,0627 180 180 О, 3928 0,25 Я а/иПродолжение табл,2 Уголмеждунапряженияминебаланса Условие наруше 180 180 но, ВЯ1 б 15 б 27н 38 оставитель В.Семенчуехред Л.Олийнык Иулла орректор Э.Лончако едак одписное изводственно-изда ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, у рина,Заказ 3983 ТиВНИИПИ Государственного коми. 113035, Мос ж 560ета по изобра, Ж, Рауш иям и открытиям прия наб д. 4/5