CS215527B1 - Zapojeni Hallových sond jako fázových detektorů u dvojitého transformátorového mostu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení Hallových sond jako detektorů, u dvojitého transformátorového mostu pro čtyřsvorkové měření neznámé impedance a jejích změn, sestávající ze zdroje harmonického proudu konstantní amplitudy, jehož druhá výstupní svorka je připojena přes porovnávací odpor zapojený mezi oba vstupy prvního diferenčního zesilovače na druhou proudovou svorku, přičemž výstup prvního diferenčního zesilovače je připojen přes první poměrový odpor a přes první vinutí prvního vyhodnocovacího transformátoru na zem a současně přes druhý poměrový odpor a přes první vinutí druhého vyhodnocovacího transformátoru na zem, přičemž druhý diferenční zesilovač má své oba vstupy připojeny na napěťové svorky a svůj výstup připojen přes třetí poměrový odpor a přes druhé vinutí prvního vyhodnocovacího transformátoru na zem a současně přes poměrový kondenzátor a přes druhé vinutí druhého vyhodnocovacího transformátoru na zem.

Čtyřsvorkové měření impedančních složek se provádí pomocí různých zapojení, využívajících k rozlišení reálné a imaginární složky neznámé měřené impedance fázové detektory rozmanitých typů. Velmi často bývají tyto fázové detektory konstruovány s transformátory. To má za následek, že u transformátorových mostů jsou pak dvojí transformátory a to transformátory vlastního mostu a transformátory fázových detektorů. Kromě toho tato zapojení obsahují jeden nebo i dva posouvatele fáze signálního nebo referenčního napětí, aby bylo dosaženo požadovaného účinku.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení Hallových sond jako fázových detektorů u dvojitého transformátorového mostu podle vynálezu jehož podstatou je, že druhá výstupní svorka zdroje harmonického proudu konstantní amplitudy je připojena na první vstup první Hallovy sondy, kterou je opatřena vzduchová mezera prvního vyhodnocovacího transformátoru, jejíž druhý vstup je spojen s prvním vstupem druhé Hallovy sondy, kterou je opatřena vzduchová mezera druhého vyhodnocovacího transformátoru a druhý vstup druhé Hallovy sondy je připojen na první proudovou svorku zatímco oba výstupy první Hallovy sondy jsou připojeny na první nulový indikátor a oba výstupy druhé Hallovy sondy jsou připojeny na druhý nulový indikátor.

Výhodou zapojení podle vynálezu je odstranění transformátorů z fázových detektorů a odstranění posouvatelů fáze.

Na výkresu je znázorněno zapojení Hallových sond jako fázových detektorů u dvo215527 jitého transformátorového mostu podle vynálezu, určeného k čtyřsvorkovému měření impedančních složek odpovídajících sériovému náhradnímu schématu měřené impedance kapacitního charakteru.

Výstupní svorka 1 zdroje Is_t harmonického elektrického proudu konstantní amplitudy je připojen na první vstup 7 první Hallovy sondy Hsj, která je umístěna v magnetickém poli ve vzduchové mezeře prvního vyhodnocovacího transformátoru Tr* mostu, přičemž druhý vstup 8 této první Hallovy sondy Ηβχ je spojen s prvním vstupem 9 druhé Hallovy sondy Hs₂, která je umístěna v magnetickém poli ve vzduchové mezeře druhého vyhodnocovacího transformátoru Tr₂ mostu a druhý vstup 10 této druhé Hallovy sondy Hs₂ je připojen na první proudovou svorku Ps₁₍ zatímco oba výstupy 11, 12 první Hallovy sondy Ηβχ, jsou připojeny na nulový indikátor Μχ a výstupy 13, 14 druhé Hallovy Hs₂ jsou připojeny na nulový indikátor M₂. Přitom druhá výstupní svorka 2 zdroje Ist harmonického proudu konstantní amplitudy je připojena přes porovnávací odpor R_n zapojený mezi oba vstupy 3, 4 prvního diferenčního zesilovače Dz-t na druhou proudovou svorku Ps₂, přičemž výstup a prvního diferenčního zesilovače ϋζχ je připojen jednak přes poměrový odpor R/ a přes první vinutí ηχ prvního vyhodnocovacího transformátoru Τη mostu na zem, jednak přes druhý poměrový odpor R₂“ a přes první vinutí n/‘ druhého vyhodnocovacího transformátoru Tr₂ mostu na zem. Druhý diferenční zesilovač Dz₂ má své vstupy 5, 6 připojeny na napěťové svorky Ns_b Ns₂ a svůj výstup b jednak přes třetí poměrový odpor R₃‘ a přes druhé vinutí n₃‘ prvního vyhodnocovacího transformátoru Τη na zem, jednak přes poměrový kondenzátor C₃“ a přes druhé vinutí n₃“ druhého vyhodnocovacího transformátoru Tr₂ na zem.

Funkce shora popsaného zapojení je následující: po připojení neznámého impedančního členu kapacitního charakteru k proudovým svorkám Ps_b Ps₂ a napěťovým svorkám Ns_b Ns₂ se uzavře okruh elektrického proudu, který protéká zdrojem Ist harmonického proudu konstantní amplitudy měřenou neznámou impedancí Z_x = = R_x — j ——, porovnávacím odporem Cx

R_n a Hallovými sondami Hs_b Hs₂ působí tento proud jako referenční.

Diferenčními zesilovači Dz_b Dz₂ se snímá napětí jednak na měřeném impedančním členu, jednak na porovnávacím odporu R_n. Tato napětí jsou po zesílení převáděna pomocí poměrových odporů R/, R₃‘, Rx“, poměrového kondenzátoru C₃“ a pomocí vinutí ηχ', n₃‘, ηχ, n₃“ vyhodnocovacích transformátorů Τη, Tr₂ na proudy, které se ve vyhodnocovacích transformátorech Τη, Tr₂ porovnávají. Vinutí každého z vyhodnocovacích transformátorů Τη, Tr₂ jsou zapojena magneticky proti sobě. Vyhodnocovací transformátory Τη, Tr₂ obsahují vžduchové mezery v nichž jsou umístěny Hallovy sondy Hs_b Hs₂, na které působí výsledná magnetická pole. Výsledkem vzájemného působení elektrického proudu á magnetického pole na Hallovy sondy Hs_b Hs₂ je vznik elektromotorických sil na výstupech 11, 12 a 13, 14 Heliových sond Hs_b Hs₂. Tyto elektromotorické síly se přivádějí na nulové indikátory Μχ, M₂ reagující pouze na jejich stacionární složky. Změnou poměru závitů Πχ', n₃‘ prvního vyhodnocovacího transformátoru Τη se nastaví nulová výchylka na prvním nulovém indikátoru Μχ. Tehdy bude platit:

π _ n? R₃‘. R_n ^x~ n₃ A₂ Rx‘ kde A_t, A₂ jsou zesílení diferenčních zesilovačů Dz_b Dz₂. Změnou poměrů závitů Ηχ“, N₃“ druhého vyhodnocovacího transformátoru Tr₂ se nastaví nulová výchylka na druhém nulovém indikátoru M₂.

Tehdy bude platit:

A₂ Rx“ C₃“

Αχ R_n se k výstupům Hallových sond nebo jiné zobrazovací přístroje lze zapojení podle vynálezu použít i k měření impedančních změn.

Cx

Připojí-li záznamové

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení Hallových sond jako fázových detektorů u dvojitého transformátorového mostu pro čtyřsvorkové měření neznámé impedance a jejích změn, sestávající ze zdroje harmonického proudu konstantní amplitudy, jehož druhá výstupní svorka je připojena přes porovnávací odpor zapojený mezi oba vstupy prvního diferenčního zesilovače na druhou proudovou svorku, přičemž výstup prvního diferenčního zesilovače je připojen přes první poměrový odpor a přes první vinutí prvního vyhodnocovacího transformátoru na zem a současně přes druhý poměrový odpor a přes první vinutí druhého vyhodnocovacího transformátoru na zem, přičemž druhý diferenční zesilovač má své oba vstupy připojeny na napěťové svorky a svůj výstup připojen přes třetí poměrový odpor a přes druhé vinutí prvního vyhodnocovacího transformátoru vynalezu na zem a současně přes poměrový kondenzátor a přes druhé vinutí druhého vyhodnocovacího transformátoru na zem, vyznačující se tím, že druhá výstupní svorka (1) zdroje (Ist) harmonického proudu konstantní amplitudy je připojena na první vstup (7) první Hallovy sondy (HsJ, kterou je opatřena vzduchová mezera prvního vyhodnocovacího transformátoru (Tu), jejíž druhý vstup (8) je spojen s prvním vstupem (9) druhé Hallovy sondy (Hs₂), kterou je opatřena vzduchová mezera druhého vyhodnocovacího transformátoru (Tr₂) a druhý vstup (10) druhé Hallovy sondy (Hs₂) je připojen na první proudovou svorku (PsJ, zatímco oba výstupy (11, 12) první Hallovy sondy (Hs₄) jsou připojeny na první nulový indikátor (Mi) a oba výstupy (13, 14) druhé Hallovy sondy (Hs₂) jsou připojeny na druhý nulový indikátor (M₂).