DE2539271A1

DE2539271A1 - Combined resistance and transfer ratio measurement - using selection of DC and AC circuits connected to A-D converters and processor

Info

Publication number: DE2539271A1
Application number: DE19752539271
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Plath
Original assignee: VOLTA WERKE ELECTRICITAET; VOLTA-WERKE ELEKTRICITAETS-GESELLSCHAFT MBH
Current assignee: PLATH, KLAUS-DIETER, 1000 BERLIN, DE
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2539271B2; DE2539271C3

Abstract

A combined measurement device for automatic measurement of resistance and transfer ratio, in partic. of transformers, is designed to provide high accuracy measurements in a short ime and to be suitable for inclusion in an automatic test system. The device contains d.c. and a.c. sections. The d.c. circuit for resistance measurement contains a battery, current limiting and sensing resistors, and two amplifiers. The a.c. circuit for transfer ratio measurement contains two attenuating-to-direct current voltage convertors. The connection of the two circuits to a processor via a-d convertors is regulated by a control circuit and selectors. The processor sends calculated values to a digital display.

Description

Eombiniertes MeBgerät Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Meßgerät zur automatischen Messung von Widerstand und Übersetzung, insbesondere voll Transformatoren.Combined measuring device The invention relates to a combined measuring device for the automatic measurement of resistance and translation, especially full transformers.

Die Messung von Widerständen bei Transformatoren kann nach verschiedenen Methoden durchgeführt werden. So ist es möglich, mit Hilfe von Kompensatoren zu messen oder mit Hilfe voll Ehomson-Wheatstone-Brücken. Bei diesen Verfahren muß ein digitaler Handabgleich vorgenommen werden. Weiterhin irt die Stromspannungsmethode bekannt, das Integrationsverfahren und das Eonstantstromverfahren, bei dem eine digitale Anzeige und Datenausgabe erfolgt. Bei der Messung von kleinen Wicklungswiderständen an Transformatoren mit großer induktiver Zeitkonstante werden vorzugsweise batteriebetriebene Meßverfahren eingesetzt.The measurement of resistances in transformers can be done according to different Methods are carried out. So it is possible to use expansion joints measure or with the help of fully Ehomson-Wheatstone bridges. With this procedure must a digital manual adjustment can be made. Furthermore, the voltage method is irt known, the integration method and the constant current method, in which a digital display and data output takes place. When measuring small winding resistances on transformers with a large inductive time constant are preferably battery-operated Measurement method used.

Beim Konstantstromverfahren wird der gemessene Widerstand direkt in Ohm angezeigt. Hierfür ist ein hochgenaues elektronisch geregeltes onstantstromgerät erforderlich. Dieses ist jedoch beim Schalten induktiver Gleichströme sehr störanfällig.With the constant current method, the measured resistance is entered directly in Ohm displayed. A high-precision, electronically controlled constant current device is required for this necessary. However, this is very susceptible to interference when switching inductive direct currents.

Die Ubersetzungsmessung erfolgt nach den bekannten Verfahren mit Hilfe einer Keller-Brücke. Auch hierbei ist ein Handabgleich nötig. Die Messungen des Widerstandes und der Übersetzung erfordern große Aufmerksamkeit und sind nacheinander mit verhältnismäßig großem Zeitaufwand vorzunehmen.The translation measurement is carried out according to the known method with the aid a basement bridge. Manual adjustment is also necessary here. The measurements of the Resistance and translation require great attention and are sequential to be carried out with a relatively large expenditure of time.

Die Aufgabe besteht daher darin, ein kombiniertes Meßgerät zur automatischen Messung von Widerstand und Übersetzung, insbesondere von Transformatoren zu schaffen, das für een automatisches Prüfsystem geeignet ist und bei hochgenauen Messungen einen geringen Zeitaufwand erfordert. Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein aus einem Strombegrenzungswiderstand, einem Strommeßwiderstand sowie zwei Verstärkern bestehender tlichstromteil und ein aus zwei Wechselspannungs- Gleichopaenungswandlern bestehender Wechselstrosteil über Umschalter mit zwei Analog-Digital-Wandlern verbunden sind, die an einen Rechner angeschlossen sind, der über ein Steuergerät steuerbar ist.The task is therefore to provide a combined measuring device for automatic Measurement of resistance and translation, especially of transformers, which is suitable for an automatic test system and for high-precision measurements requires little time. The object is thereby achieved according to the invention solved that one of a current limiting resistor, a current measuring resistor and two amplifiers and one with two AC voltage DC coupling converters Existing exchange part connected to two analog-digital converters via switch are connected to a computer that can be controlled via a control unit is.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a drawing of an exemplary embodiment explained in more detail.

Das kombinierte Meßgerät besteht aus einem Gleichstromteil und einem Wechselstromteil. Der Gleichstromteil enthält einen Strombegrenzungswiderstand 1 und einen Strommeßwiderstand 2, die über Umschalter 3 mit einem Verstärker 4 verbunden sind. Uber einen weiteren Umschalter 8 ist der Verstärker 4 mit einem Analog-Digital-Wandler 9 in Verbindung. Der Gleichstromteil enthält außerdem noch einen weiteren Verstärker 5, der mit einem weiteren Analog-Digital-Wandler 10 in Verbindung steht. Als Stromquelle ist eine Batterie 16 an Plus- und Minusklemmen angeschlossen.The combined measuring device consists of a direct current part and a AC part. The direct current part contains a current limiting resistor 1 and a current measuring resistor 2, which is connected to an amplifier 4 via switch 3 are. The amplifier 4 is connected to an analog-digital converter via a further changeover switch 8 9 in connection. The DC part also contains a further amplifier 5, which is connected to a further analog-to-digital converter 10 stands. As a power source, a battery 16 is connected to plus and minus terminals.

Eine zu messende Wicklung 17 wird an zwei weitere klemmen B und C angeschlossen.A winding 17 to be measured is clamped to two more B and C. connected.

Der Wechselstromteil enthält zwei Wechselspannungs-Gleich-,pannungswandler 6, 7. Bei der Übersetzugsmessung liegt an den Klemmen A, B eine Oberspannungswicklung 18 und an den Klemmen C, D eine Unterspannungswicklung 19. Diese stehen über den Umschalter 3 mit den Wechselspannungs Gleichspannungswandlern 6, 7 in Verbindung, die über den Umschalter 8 an die Analog-Digital-Wandler 9, 10 geschaltet werden.The AC part contains two AC / DC voltage converters 6, 7. During the transmission measurement, terminals A, B have a high-voltage winding 18 and an undervoltage winding 19 at terminals C, D. These are above the Changeover switch 3 with the AC voltage DC voltage converters 6, 7 in connection, which are switched to the analog-to-digital converter 9, 10 via the switch 8.

Die Ausgänge der Analog-Digital-Wandler 9, 10 werden auf den Rechner 11 geführt. Die Anzeige des errechneten Ergebnisses erfolgt im Display 12.The outputs of the analog-to-digital converters 9, 10 are sent to the computer 11 led. The calculated result is shown on display 12.

Rechner 11 und Umschalter 8 sind mit einem Steuergerät 13 verbunden, das noch Buchsen 14 besitzt, über welche exteine Eingaben, z. B. für die Fernsteuerung oder den Anschluß von zusätzlichen Umschaltgeräten erfolgen. Das Display 12 ermöglicht durch eine weitere Buchse 15 die Entnahme der Zifferninformation in dimensions- und stellenrichtiger Form.Computer 11 and switch 8 are connected to a control unit 13, which still has sockets 14, via which exein inputs, e.g. B. for remote control or the connection of additional switching devices. The display 12 enables through a further socket 15 the removal of the digit information in dimensional and correct form.

Zur Messung des Widerstands wird die zu messende Wicklung -17 in die Buchsen B, C angeschlossen. Der Gleichstrom aus des Batterie 16 durchfließt nacheinander die zu messende W'cklung 17, den Strommeßwiderstand 2 und den Strombeezungswiderstand 1. Die Spannungsabfälle am Strommeß-J;ideXstand 2 und in der zu messenden Wicklung 17 werden durch die Verstärker 4, 5 verstärkt und auf die Analog-Digital-Wandler 9, 10 geführt. Die digitalen Ausgangssignale werden im Rechner 11 verarbeitet, in dem aus dem Verhältnis von Spannung und Strom der Quotient ermittelt wird, der im Display 12 in Ohm angezeigt wird. Der Meßvorgang wird durch das Steuergerät 13 gestartet.To measure the resistance, the winding -17 to be measured is inserted into the Sockets B, C connected. The direct current from the battery 16 flows through one after the other the winding 17 to be measured, the current measuring resistor 2 and the current measuring resistor 1. The voltage drops at the Strommeß-J; ideXstand 2 and in the winding to be measured 17 are amplified by the amplifiers 4, 5 and transferred to the analog-to-digital converter 9, 10 led. The digital output signals are processed in the computer 11, in from the The ratio of voltage and current is determined by the quotient which is shown in display 12 in ohms. The measuring process is carried out by the control unit 13 started.

Durch das Steuergerät 13 wird die Umschaltung atif den Wechselstromteil zur Übersetzungsmessung vorgenommen.The control unit 13 controls the switchover atif the alternating current part made for the translation measurement.

Die Übersetzung wird durch die gleichzeitige Messung der Wechselspannungen an der Oberspannun- uni Unterspannungswicklung ermittelt. Dabei ist die Oberspannungswicklung 18 an die Buchsen A, B und die Unterspannungswicklung 19 an die Buchsen C, D gele Die Oberspannungswicklung 18 wird mit einer Wechselspannun:g erregt Dadurch wird in der Unterspannungswicklung 1:9 eine Spannung gemäß dem Windungszahlverhältnis induziert. Beide Spannungen werden über den Umschalter 3 den Wechselspannungs-Gleichspannungswandlern 6, 7 und über den Umschalter 8 den Analog-Digital-Wandlern 9, 10 zugeführt. Deren digitale Ausgangssignale werden dem Rechner 11 zugeleitet. Da das Ubersetzungsverhältnis Ü der Quotient der beiden Spannungen U1 und U2 ist, kann das Ergebnis, wie bei der Widerstandsmessung, errechnet werden.The translation is determined by the simultaneous measurement of the alternating voltages determined at the high voltage and low voltage winding. Here is the high-voltage winding 18 to the sockets A, B and the low voltage winding 19 to the sockets C, D gel The high-voltage winding 18 is excited with an alternating voltage in the low voltage winding 1: 9 a voltage according to the number of turns ratio induced. Both voltages are switched to AC / DC voltage converters via switch 3 6, 7 and via the switch 8 to the analog-to-digital converters 9, 10. Whose digital output signals are fed to the computer 11. Because the gear ratio Ü is the quotient of the two voltages U1 and U2, the result can be, as with the Resistance measurement, can be calculated.

Der Vorteil des kombinierten Meßgeräts nach der Erfindung besteht darin, daß die Messung von Widerstand und Übersetzung mit Hilfe eines einzigen kombinierten Geräts vorgenommen werden kann. Die Umschaltung kann ferngesteuert werden, die Batteriestromversorgung erlaubt eine leichte Anpassung an den Prüflingswiderstand und ermöglicht eine hochgenaue Messung extrem kleiner Widerstände im Mikroohmbereich, der identische Schaltungsaufbau und der gleiche Rechengang vereinfachen die Bestimmung zweier wichtiger Größen während der Transformatorenprüfung, der Handabgleich fällt weg, die Steuerung der Messung und die Datenübernahme werden durch einen Rechner ermöglicht und schließlich kann durch ein zusätzliches Umschaltgerät auch die Messung von Drehstromtransformatoren vorgenommen werden.The advantage of the combined measuring device according to the invention is in that the measurement of resistance and translation with the help of a single combined Device can be made. The switching can be remotely controlled, the battery power supply allows easy adaptation to the test object resistance and enables highly accurate Measurement of extremely small resistances in the micro-ohm range, the identical circuit structure and the same calculation process simplify the determination of two important quantities during transformer testing, manual adjustment is no longer necessary, and measurement control and the data transfer are made possible and finally can by a computer with an additional switching device also the measurement of three-phase transformers be made.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h:

Combined measuring device for the automatic measurement of resistance and Translation, especially of transformers, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that one of a current limiting resistor, a current measuring resistor , as well as two amplifiers1 consisting of a direct current part and one consisting of two alternating voltage / direct voltage converters Existing AC part connected to two analog-to-digital converters via a switch are connected to a computer that can be controlled via a control unit is.

L e r s e i t e