Мост переменного тока — SU 951156 (original) (raw)
(7) Заивнтел сгигуг электроднн 54) МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ана 30 о 1Изобретение относится к электроизме льной технике и может быть использо для измерения параметррв комплексных ротивлений. Известны трансформаторные измерительные сты переменного тока с компенсацией осточных сопротивлений в ветви объекта измерения.Наиболее близким по. своему назначению и технической сущности является мост переменного тока, содержащий генератор, трано форматор напряжения с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторич. ными обмотками, детектор равновесия, основную образцовую меру, включенную между входом детектора равновесия и первой вторичной обмоткой трансформатора напряжения, дополнительную образцовую меру, два зажима для подключения объекта измерения,20дин из которых соединен со входом детекто. ра равновесия, а другой - со второй вторичной обмоткой трансформатора напряжения 1 Недостатками известного устройства являются наличие дублирующих обмоток трансформатора напряжения и коммутируюших элементов, необходимых для их регулирования, что значительно усложняет устройство и технологию его изготовления, ухудшение его частотных характеристик из-за возрастания паразитных емкостей, неудовлетворительная работа в области низких частот.Цель изобретения - снижение трудоемкосизготовления устройства и повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с генератором, детектор равновесия, основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно со входом детектора равновесия и выводом первой и вторичной обмотки трансформатора напряжения, дополнительную об. раэцовую меру, два зажима для подключения обьекта измерения, один из которых соединен со входом детектора равновесия. адругой - с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, введеныдифференциальный усилитель и два делителя,причем выход дифференциального усилителячерез дополнительную образцовую меру соединен с вторым зажимом для поДключенияобъекта измерения, а неинвертирующий и к.вертируюший входы дифференциального усилителя соединены спервыми выводами соответственно первого и второго делителя, вторые выводы которых соединены соответственно с выводом второй вторичной обмоткитрансформатора напряжения и с выходомдифференциального усилителя, третий выводпервого делителя соединен с земляной шиной, а третий вывод второго делителя соединен с выводом первой вторичной обмоткитрансформатора напряжения.На чертеже приведена принципиальная схема моста переменного тока. 20Устройство содержит генератор 1, трансформатор 2 напряжения с первичной обмоткой 3 и с двумя вторичными обмотками4 и 5, детектор 6 равновесия, основную образцовую меру 7, зажимы для подключения 25объекта измерения 8 и 9, дифференциальныйусилитель 10, дополнительную образцовую меру 11, делители 12 и 13.Мост переменного тока работает следующим образом. 30Напряжение рабочей частоты с выхода генератора 1 подается на первичную обмотку3 трансформатора напряжения 2. Вторичныеобмотки этого трансформатора, объект измерения, подключенный к зажимам 8 и 9 иобразцовая мера 7 образуют мостовую цепь,Ее уравновешивание производится регулированием числа витков одной из плечевыхобмоток. Например, при измерении параметра, пропорционального проводимости, регулируемой является обмотка 4. Дополнительнаяобразцовая мера 11, дифференциальный усилитель 10 и вспомогательные делители 12 и13 служат для введения компенсирующеготока в плечевую обмотку ветви объекта измерения, Компенсирующий ток устанавливаетсяравным по величине и противоположным понаправлению току в ветви образцовой меры.При равновесии моста в цепи объекта измерения равен току в образцовой мере, по 50этому сумма рабочего и. компенсирующеготока в обмотке 5 оказывается равной нулю.При этом отсутствует падение напряжения наостаточных сопротивлениях цепи объекта измерения (внутреннее сопротивление обмотки,сопротивления коммутирующих элементов исоединительных проводов), следовательноустраняется их влияние на результат измерения,Величина компенсирующего тока определяется разностью напряжений на выводах доттолнительной образцовой меры 11. При равенстве коэффициентов передачи делителей напряжение на выводах дополнительной образцовой меры 11, а следовательно, и компенсирующий ток не зависят от напряжения на обмотке 5.Устройство по сравнению с известными технологичнее в изготовлении, поскольку его трансформатор содержит в 2 раза меньшее число .вторичных обмоток, намотка которых представляет значительную трудность и не поддается механизации. Кроме того упрощается и устройство в целом, так как помимо обмоток трансформатора, в два раза со. кращается число коммутирующих элементов в регулируемых обмотках, которое может достигать 50. Еще одно преимущество устроиства состоит в том, что в нем может быть использован не только трансформаторный делитель напряжения, но и делитель любого другого типа, в частности на основе интегральных цифра-аналоговых преобразователей. Такие делители напряжения хорошо работают в области нижних частот, где использование трансформаторных делителей напряжения нецелесообразно.Формула изобретенияМост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с генератором, детектор равновесия, основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно с входом детектора равновесия и выводом первой вторичной обмотки трансформатора напряжения, дополнительную об - раэцовую меру, два зажима для подключения объекта измерения, один из которых соединен с входом детектора равновесия, а другой - с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения тру доемкости изготовления устройства и повышения точности измерения, он снабжен диф. ференциальным усилителем и двумя делителями, причем выход дифференциального уси.слителя через дополнительную образцовую меру соединен с вторым зажимом для подключения объекта измерения, а неинвертируюший и инвертирующий входы, дифференциального усилителя соединены с первыми выводами соответственно первого и второго делителя, вторые выводы которых соединены соответственно с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напряжения и с выхолом,/ Тираж 717ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное аз 5936 48 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 дифференциального усилителя, третий вывод первого делителя соединен с землянойшиной, а третий вывод второго делителясоединен с выводом первой вторичной об.мотки трансформатора напряжения. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Братусь Ю. В., Карпенко В. П. Препринт, ИЭД АН УССР, Киев, 1974, с. 16,5 рис. 5 а.