CS218964B1

CS218964B1 - Transformer bridge

Info

Publication number: CS218964B1
Application number: CS959480A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Bohacek
Original assignee: Jaroslav Bohacek
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká zapojení transformátorového můstku pro přesné měření impedancí malých hodnot. Podstata vynálezu Spočívá v tom, že je tvořen indukčním děličem, na jehož první svorku je přeis referenční impedanci připojen konec sekundárního vinutí proudového komparátoru. Konec sekundárního vinutí je dále napojen na vstup prvního zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen s druhou svorkou indukčního děliče a se zemnicí isvorkou. Začátek primárního vinutí proudového komparátoru je napojen na měřicí svorku a na vstup druhého zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen se zemnicí svorkou. Druhá měřicí svorka je přes detektor a zdroj injekitovaného' napětí spojena se střední svorkou indukčního děliče. Zapojení podle vynálezu je určeno k přesnému měření elektrického odporu, elektrické kapacity a vlastní Indukčnosti.The invention relates to a transformer bridge circuit for precise measurement of low-value impedances. The essence of the invention lies in the fact that it consists of an inductive divider, to the first terminal of which the end of the secondary winding of the current comparator is connected via a reference impedance. The end of the secondary winding is further connected to the input of the first amplifier with unity gain, the output of which is connected to the second terminal of the inductive divider and to the ground terminal. The beginning of the primary winding of the current comparator is connected to the measuring terminal and to the input of the second amplifier with unity gain, the output of which is connected to the ground terminal. The second measuring terminal is connected to the middle terminal of the inductive divider via a detector and a source of injected voltage. The circuit according to the invention is intended for precise measurement of electrical resistance, electrical capacitance and self-inductance.

Description

Vynález se týká zapojení transformátorového můstku pro přesné měření impedancí malých hodnot.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a transformer bridge connection for accurately measuring low value impedances.

Podstata vynálezu Spočívá v tom, že je tvořen indukčním děličem, na jehož první svorku je přeis referenční impedanci připojen konec sekundárního vinutí proudového komparátoru. Konec sekundárního vinutí je dále napojen na vstup prvního zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen s druhou svorkou indukčního děliče a se zemnicí isvorkou. Začátek primárního vinutí proudového komparátoru je napojen na měřicí svorku a na vstup druhého zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen se zemnicí svorkou. Druhá měřicí svorka je přes detektor a zdroj injekitovaného' napětí spojena se střední svorkou indukčního děliče.SUMMARY OF THE INVENTION It consists of an inductive divider, to whose first terminal the end of the secondary winding of the current comparator is connected over the reference impedance. The end of the secondary winding is further connected to the input of the first amplifier with unit gain, the output of which is connected to the second terminal of the inductive divider and to the ground terminal. The start of the primary winding of the current comparator is connected to the measuring terminal and to the input of the second unit gain amplifier, the output of which is connected to the ground terminal. The second measuring terminal is connected to the center terminal of the inductive divider via the detector and the injected voltage source.

Zapojení podle vynálezu je určeno k přesnému měření elektrického odporu, elektrické kapacity a vlastní Indukčnosti.The circuit according to the invention is intended to accurately measure electrical resistance, electrical capacity and intrinsic inductance.

Vynález Se týká zapojení transformátorového můstku pro- přesné měření impedancí malých hodnot.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the connection of a transformer bridge for the precise measurement of low value impedances.

K přeis-nému měření malých impedancí se v současné dubě nejčastěji používá dvojitých transformátorových můstků. Zpravidla .se používá můstků, které jsou střídavou analogií Thomsonova můstku ^!s několikadekádovými indukčními děliči místo odporových poměrových ramen. Hlavní nevýhodou těchto; můstků je, že při jejich realizaci nelze vystačit s jediným indukčním děličem. Další nevýhodou je, že ani ve vyváženém můstku měrné a referenční impedance nemohou být současně jednou svorkou na nulovém potenciálu.In the current oak, double transformer bridges are most commonly used for accurate measurement of small impedances. As a rule, bridges are used, which are an alternate analogue to Thomson's bridge ^! with several decade inductive dividers instead of resistive ratio arms. The main drawback of these; The bridges are that a single inductive divider cannot be sufficient. Another disadvantage is that even in a balanced bridge, the specific and reference impedances cannot simultaneously be a single terminal at zero potential.

Uvedené nevýhody odstraňuje transformátorový můstek s indukčním děličem, se zdrojem napájecího napětí a se zdrojem pomocného napětí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první svorka indukčního děliče je přes referenční impedanci spojena s koncem sekundární ho vinutí proudového komparátoru, konec sekundárního vinutí je dále napojen na vstup prvního zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen s druhou svorkou indukčního děliče a se zemnicí svorkou. Začátek primárního vinutí proudového komparátoru je napojen na první měřicí svorku a na vstup druhého zesilovače s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen se zemnicí svorkou. Druhá měřicí svorka je přes detektor a zdroj injektovaného napětí spojena se střední svorkou indukčního děliče.According to the invention, the first terminal of the inductive divider is connected via a reference impedance to the end of the secondary winding of the current comparator, the end of the secondary winding being further coupled to the input of the first unit gain amplifier, the output of which is coupled to the second terminal of the inductive divider and to the ground terminal. The start of the primary winding of the current comparator is connected to the first measuring terminal and to the input of the second unit gain amplifier, the output of which is connected to the ground terminal. The second measuring terminal is connected to the center terminal of the inductive divider through the detector and the injected voltage source.

Ke konci primárního vinutí proudového komparátoru a k druhé měřicí svorce je připojen zdroj napájecího napětí a dále k začátku sekundárního vinutí proudového komparátoru a ,k první svorce indukčního děliče je připojen zdroj pomocného napětí. K detekčnímu vinutí proudového komparátoru je připojen detektor komparátoru.A power supply is connected to the end of the primary winding of the current comparator and to the second measuring terminal and further to the beginning of the secondary winding of the current comparator and, to the first terminal of the inductive divider, an auxiliary voltage source is connected. A comparator detector is connected to the current winding detection winding.

Měřená impedance je v sérii s primárním vinutím proudového komparátoru a referenční impedance je v sérii s vinutím sekundárním. Svorky srovnávaných impedancí spojené s vinutími proudového komparátoru jsou udržovány na nulovém potenciálu dvěma zesilovači is jednotkovým zesílením. K nastavení hlavní rovnováhy můstku slouží několikadeikádový indukční dělič. Použitím tohoto děliče spolu s proudovým komparátorem v můstkovém zapojení se dosáhlo širšího měřicího rozsahu, než u běžných dvojitých transformátorových můstků.The measured impedance is in series with the primary winding of the current comparator and the reference impedance is in series with the secondary winding. The comparison impedance terminals connected to the current comparator windings are kept at zero potential by two amplifiers with unit amplification. To set the main equilibrium of the bridge, use a multi-row induction divider. By using this divider together with the current comparator in the bridge circuit, a wider measuring range was achieved than with conventional double transformer bridges.

Vynález je blíže db jasněn na příkladu provedení pomocí výkresu.The invention is illustrated in more detail by way of example with reference to the drawing.

Transformátorový můstek je tvořen indukčním děličem ID, jehož první svorka jeThe transformer bridge is formed by an inductive divider ID whose first terminal is

Λ přes referenční impedanci Z₂ spojena s koncem sekundárního vinutí SK proudového komparátoru K. Konec sekundárního vinutí SK je dále napojen a vstup prvního zesilovače 1 s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen s druhou svorkou indukčního děliče ID a se zemnicí svorkou. Začátek primárního vinutí PK proudového* komparátoru K je napojen na první měřicí svorku 4 a na vstup druhého zesilovače 2 s jednotkovým zesílením, jehož výstup je spojen se zemnicí svorkou. Druhá měřicí svorka 3 je přes detektor D_t a zdroj injektovaného naΛ pěti U_f spojena se střední svorkou indukčního děliče ID. Ke konci primárního vinutí PK proudového komparátoru K a k druhé měřicí svorce 3 je připojen zdroj napájecíhoΛ connected via the reference impedance Z ₂ to the end of the secondary winding SK of the current comparator K. The end of the secondary winding SK is further connected and the input of the first unit gain amplifier 1, the output of which is connected to the second terminal of the inductive divider ID and to the ground terminal. The start of the primary winding PK of the current comparator K is connected to the first measuring terminal 4 and to the input of the second amplifier 2 with unit gain, the output of which is connected to the ground terminal. The second measuring terminal 3 is connected to the center terminal of the inductive divider ID through the detector D _t and the source injected at U five U _f . A power supply is connected to the end of the primary winding PK of the current comparator K and to the second measuring terminal 3

Λ napětí U a dále k začátku sekundárního vinutí SK proudového komparátoru K a k první svorce indukčního děliče ID je připojenΛ voltage U and further to the beginning of the secondary winding SK of the current comparator K and to the first terminal of the inductive divider ID is connected

Λ zdroj pomocného napětí U_p. K detekčnímu vinutí DK proudového komparátoru K je připojen detektor D2 komparátoru. Mezi první a druhou měřicí svorkou 4 a 3 je zapoΛ jena měřená impedance Z₄.Λ auxiliary voltage source U _p . The comparator detector D2 is connected to the detection winding DK of the current comparator K. The measured impedance Z ₄ is connected between the first and second measuring terminals 4 and 3.

V zapojení podle vynálezu se širokého měřicího rozsahu a vysoké přesnosti měření dosahuje použitím několikadekádového indukčního děliče ID a proudového komparátoru Κ. V sérii s primárním vinutím PK proudového komparátoru K je zapojenaIn the circuit according to the invention, a wide measuring range and high measuring accuracy are achieved by using a multi-decade inductive divider ID and a current comparator Κ. In series with the primary winding PK of the current comparator K is connected

Λ měřená impedance Z_lř v sérii ‘se sekundárním vinutím SK proudového komparátoruΛ measured impedance Z _lř in series' with secondary winding SK of current comparator

ΛΛ

K je zapojena referenční impedance Z₂. Při vyvažování můstku se nejprve nastavením vhodné amplitudy a vhodné fáze pomocnéΛ ho napětí U_p dosáhne stavu, kdy proudový komparátor K je vyvážen a kdy detektor D2 komparátoru připojený k jeho detekčnímu vinutí DK indikuje nulové napětí. Potom se vhodným nastavením dělicího¹ poměru indukčního děliče ID a injektovaného napětí Λ ,K the reference impedance Z ₂ is connected. When balancing the bridge, by first setting the appropriate amplitude and the appropriate phase of the auxiliary voltage U _p , the current comparator K is balanced and the comparator detector D2 connected to its detection winding DK indicates zero voltage. Then, by appropriately adjusting the ratio ¹ of the inductive divider ID to the injected voltage Λ,

O_f dosáhne nulového, údaje detektoru Οχ. V rovnováze platíO _f reaches zero, detector reading Οχ. In equilibrium holds

P I2P I2

Λ Λ kde Ζχ je měřená impedance, Z₂ je referenční impedance, n je dělicí poměr nastavený na indukčním děliči ID, p je převod prouΛ dového komparátoru K, U_f je injektované Λ napětí a I₂ je proud procházející referenční Λ impedancí Z₂.Λ Λ where Ζχ is the measured impedance, Z ₂ is the reference impedance, n is the split ratio set on the inductive divider ID, p is the current comparator K, U _f is the injected Λ voltage and I ₂ is the current passing through the reference Λ impedance Z ₂ .

Oba zesilovače 1 a 2 ,s jednotkovým zesílením udržují během celého měření svorkyBoth amplifiers 1 and 2, with unit gain, hold the clamps throughout the measurement

Λ měřené impendance Zi a referenční impenΛ dance Z₂ spojené s primárním vinutím PK a sekundárním vinutím SK proudového komparátoru K n,a nulovém potenciálu. Oddělení indukčního děliče ID od referenční imΛ pedance Z2 prvním zesilovačem 1 s jednotkovým ‘zesílením je nezbytné, aby proud procházející tímto indukčním děličem ID ne-Λ measured impedance Zi and reference impedance Z ₂ associated with primary winding PK and secondary winding SK of current comparator K n, and zero potential. Separation of the inductive divider ID from the reference impedance Z2 by the first amplifier 1 with unit gain is necessary that the current passing through this inductive divider ID does not

Claims

SUBJECT

Transformer bridge with inductive divider, with power supply and auxiliary voltage source, characterized in that the first terminal of the inductive divider (ID)

A is connected via the reference impedance (Z ₂ ) to the secondary winding (SK) of the current comparator (K), the end of the secondary winding (SK) is further connected to the input of the first amplifier (1): unit gain whose output is connected to the second inductive divider (ID) and ground terminal, the start of the primary winding (PK) of the current comparator (K) is connected to the first measuring terminal (4) and to the input of the second amplifier (2) with unit gain whose output is connected to the ground passed further into the secondary winding of the current comparator K-a and did not affect the bridge equilibrium.

Involvement of the invention ¹ is designed for precise measurement of electrical resistance, capacitance and inductance.

INVENTION terminals, while the second measurement terminal (3) via a detector (DJ source injekitovanéΛ voltage value (U _f) connected to the middle terminal of the inductive divider (ID) between the first terminal of the inductive divider (ID) and the beginning of the secondary winding (SK) of the jet A comparator power supply is connected to the comparator (K)

U (U _p ) and between the end of the primary winding (PK) of the current comparator (K) and the second measuring terminal (3) a power supply (U) is connected, with the detection winding (DK) of the current comparator (K) connected D ₂ ) comparator.