CS215527B1 - Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge - Google Patents
Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge Download PDFInfo
- Publication number
- CS215527B1 CS215527B1 CS322179A CS322179A CS215527B1 CS 215527 B1 CS215527 B1 CS 215527B1 CS 322179 A CS322179 A CS 322179A CS 322179 A CS322179 A CS 322179A CS 215527 B1 CS215527 B1 CS 215527B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- transformer
- evaluation
- winding
- ground
- input
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 24
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the connection of Hall probes as detectors, in a double transformer bridge for four-terminal measurement of unknown impedance and its changes, consisting of a constant amplitude harmonic current source, the second output terminal of which is connected via a comparing resistor connected between both inputs of the first differential amplifier wherein the output of the first differential amplifier is connected through the first ratio resistor and through the first winding of the first evaluation transformer to ground and simultaneously through the second ratio resistor and through the first winding of the second evaluation transformer to the ground, the second differential amplifier having both inputs connected to voltage terminals; its output connected through the third ratio resistor and through the second winding of the first evaluation transformer to ground and simultaneously through the ratio capacitor and through the second winding of the second evaluation transformer on the ground transformer.
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.The four-terminal impedance measurement is performed using a variety of wiring, utilizing phase detectors of different types to distinguish the real and imaginary components of the unknown impedance measured. Very often these phase detectors are designed with transformers. This results in transformer bridges having dual transformers, namely bridge transformers and phase detector transformers. In addition, these connections include one or two phase shifters of the signal or reference voltage to achieve the desired effect.
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.The disadvantages of these disadvantages are eliminated by the connection of Hall probes as phase detectors in the double transformer bridge according to the invention, which is based on the second output terminal of the source of harmonic current of constant amplitude connected to the first input of the first Hall probe. connected to the first input of the second Hall probe, which is provided with the air gap of the second evaluation transformer, and the second input of the second Hall probe is connected to the first current terminal while both outputs of the first Hall probe are connected to the first zero indicator; zero indicator.
Výhodou zapojení podle vynálezu je odstranění transformátorů z fázových detektorů a odstranění posouvatelů fáze.The advantage of the circuitry according to the invention is that the transformers are removed from the phase detectors and the phase shifters are removed.
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.The drawing shows the wiring of Hall probes as phase detectors in a two-way transformer bridge according to the invention, intended for four-terminal measurement of impedance components corresponding to a series equivalent capacitance impedance replacement scheme.
Výstupní svorka 1 zdroje Ist 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 Rn 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 Nsb 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.The constant amplitude harmonic current output terminal 1 t is connected to the first input 7 of the first Hall probe Hsj, which is located in a magnetic field in the air gap of the first evaluation transformer Tr * of the bridge, the second input 8 of this first Hall probe Ηβχ is connected to the first input 9 of the second Hall probe Hs 2 , which is located in a magnetic field in the air gap of the second bridge evaluation transformer Tr 2, and the second input 10 of this second Hall probe Hs 2 is connected to the first current terminal Ps 1 The Hall probes Ηβχ, are connected to the zero indicator Μχ and the outputs 13, 14 of the second Hall Hs 2 are connected to the zero indicator M 2 , while the second output terminal 2 of the Ist constant current source is connected via comparing resistor R n connected between both inputs 3 4 of the first differential amplifier Dz-t to the second current amplifier terminal Ps 2 , where the output a of the first differential amplifier ϋζχ is connected both through the ratio resistor R / and through the first winding ηχ of the first evaluation transformer Τη to the ground, through the second ratio resistor R 2 “and through the first winding n / ' Tr 2 bridge to the ground. The second differential amplifier Dz 2 has its inputs 5, 6 connected to voltage terminals Ns b Ns 2 and its output b both through the third ratio resistor R 3 'and through the second winding n 3 ' of the first evaluation transformer Τη to ground and through the ratio capacitor C 3 “and through the second winding n 3 “ of the second evaluation transformer Tr 2 to ground.
Funkce shora popsaného zapojení je následující: po připojení neznámého impedančního členu kapacitního charakteru k proudovým svorkám Psb Ps2 a napěťovým svorkám Nsb Ns2 se uzavře okruh elektrického proudu, který protéká zdrojem Ist harmonického proudu konstantní amplitudy měřenou neznámou impedancí Zx = = Rx — j ——, porovnávacím odporem CxThe function of the circuit described above is as follows: after connecting an unknown capacitance impedance element to the current terminals Ps b Ps 2 and voltage terminals Ns b Ns 2 , the electric circuit is closed which flows through the constant amplitude current Ist source Ist measured by unknown impedance Z x = = R x - j ——, with a comparative resistance Cx
Rn a Hallovými sondami Hsb Hs2 působí tento proud jako referenční.R n and Hall probes Hs b Hs 2 act as a reference current.
Diferenčními zesilovači Dzb Dz2 se snímá napětí jednak na měřeném impedančním členu, jednak na porovnávacím odporu Rn. 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 Hsb Hs2, na které působí výsledná magnetická pole. Výsledkem vzájemného působení elektrického proudu á magnetického pole na Hallovy sondy Hsb Hs2 je vznik elektromotorických sil na výstupech 11, 12 a 13, 14 Heliových sond Hsb 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:Differential amplifiers Dz b Dz 2 measure the voltage on the measured impedance element and on the comparative resistance R n . After amplification, these voltages are converted by means of ratio resistors R /, R 3 ', Rx “, ratio capacitor C 3 “ and by winding ηχ', n 3 ', ηχ, n 3 “of the evaluation transformers Τη, Tr 2 in evaluation transformers Τη, Tr 2 compare. The windings of each of the evaluation transformers Τη, Tr 2 are connected magnetically to each other. The evaluation transformers Τη, Tr 2 contain an air gap in which the Hall probes Hs b Hs 2 are placed, on which the resulting magnetic fields act. The interaction of electric current and magnetic field on the Hall probes Hs b Hs 2 results in the creation of electromotive forces at the outputs 11, 12 and 13, 14 of the Helium probes Hs b Hs 2 . These electromotive forces are applied to zero indicators Μχ, M 2 responding only to their stationary components. By changing the thread ratio Πχ ', n 3 ' of the first evaluation transformer Τη, the zero deflection on the first zero indicator indikχ is set. Then it will apply:
π _ n? R3‘. Rn x~ n3 A2 Rx‘ kde At, A2 jsou zesílení diferenčních zesilovačů Dzb Dz2. Změnou poměrů závitů Ηχ“, N3“ druhého vyhodnocovacího transformátoru Tr2 se nastaví nulová výchylka na druhém nulovém indikátoru M2.π _ n? R 3 '. R n x ~ n 3 A 2 Rx 'where A t , A 2 are the gains of the differential amplifiers Dz b Dz 2 . By changing the thread ratios Ηχ “, N 3 “ of the second evaluation transformer Tr 2 , the zero deflection on the second zero indicator M 2 is set .
Tehdy bude platit:Then it will apply:
A2 Rx“ C3“A 2 Rx “C 3 ”
Αχ Rn se k výstupům Hallových sond nebo jiné zobrazovací přístroje lze zapojení podle vynálezu použít i k měření impedančních změn.Αχ R n to the outputs of Hall probes or other imaging devices, the circuit according to the invention can also be used to measure impedance changes.
CxCx
Připojí-li záznamovéAttaches a Recorder
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS322179A CS215527B1 (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS322179A CS215527B1 (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS215527B1 true CS215527B1 (en) | 1982-08-27 |
Family
ID=5371665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS322179A CS215527B1 (en) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS215527B1 (en) |
-
1979
- 1979-05-11 CS CS322179A patent/CS215527B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4933630A (en) | System for measuring phase currents in a 3-phase installation | |
| JPS5946558A (en) | Wattmeter | |
| Kaczmarek | Development and application of the differential voltage to single-ended voltage converter to determine the composite error of voltage transformers and dividers for transformation of sinusoidal and distorted voltages | |
| Cutkosky | An ac resistance thermometer bridge | |
| KR100451480B1 (en) | Clamp type current mesuring apparatus capable of measuring ac and dc current | |
| US3448378A (en) | Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers | |
| Guan et al. | An External Interference-Resistant Noncontact Voltage Sensor With Negative Feedback Design | |
| US4596951A (en) | Electronic circuit for measuring AC electrical energy | |
| CS215527B1 (en) | Connection of the hall probes as phase detectors of the double transformer bridge | |
| US3842344A (en) | Bridge circuit for measuring dielectric properties of insulation | |
| RU2026558C1 (en) | Current pickup | |
| Kusters et al. | A direct current comparator bridge for high resistance measurements | |
| US4322679A (en) | Alternating current comparator bridge for resistance measurement | |
| CA1276234C (en) | Electrical measuring instrument for high voltage power measurements | |
| SU712775A1 (en) | Automatic meter of complex resistance components | |
| SU932424A1 (en) | Impedance meter | |
| US3422347A (en) | Comparator circuit having a hall generator for measurement of d.c. magnetic fields | |
| Ricketts et al. | Four-port ac quantized Hall resistance measurements | |
| SU1219971A1 (en) | Alternating current bridge for low-reading resistance thermometer | |
| RU2229137C2 (en) | Procedure measuring heavy currents | |
| SU473110A1 (en) | Ac bridge | |
| SU1755216A1 (en) | Device for measuring capacity of electric capacitors | |
| RU2298799C1 (en) | Current probe | |
| SU1056060A1 (en) | Transport bridge for measuring complex resistance | |
| SU842594A1 (en) | Transformer bridge for measuring complex resistor parameters |