HU176393B - Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél - Google Patents
Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél Download PDFInfo
- Publication number
- HU176393B HU176393B HUGA001220A HU176393B HU 176393 B HU176393 B HU 176393B HU GA001220 A HUGA001220 A HU GA001220A HU 176393 B HU176393 B HU 176393B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- resistance
- resistor
- current
- compensating
- resistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
A találmány tárgya kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél, előnyösen a mérendő ellenállás nyugalmi értékének kiegyenlítésével, tehát az ellenállás érték megváltozásának indikálásával. 5
Hasonló célra, tehát ellenállások, valamint ellenállása és ellenállásváltozássá átalakítható egyéb fizikai mennyiségek távmérésére már ismertek különféle kapcsolási elrendezések, amelyek az ellenállások távmérését négy, illetve három hozzávezetés felhasz- 10 Hálásával oldják meg.
A' négy vezetékes rendszer lényege, hogy a mérendő ellenálláson meghatározott nagyságú mérőáramot hajtanak keresztül és további két mérővezetékkel az ellenálláson eső feszültséget a 15 feszültségmétp eszközhöz csatlakoztatják. Ezen elrendezés hátránya, hogy az áramforrásnak és a feszültségmérő eszköznek függetlennek kell lennie egymástól, mert ellenkező esetben a hozzávezetések ellenállásától és a mérőáramtól függően jelentős 20 nagyságú hibafeszültség léphet fel, ami a mérést meghamisítja.
Közös tápfeszültség forrás esetén ugyanis az áramforrás árama a hozzávezetések ellenállásán átfolyva a közös földponthoz képest a mérendő 25 ellenállás potenciálját megemeli, tehát a feszültségmérő műszer ezt a feszültséget a mérendő ellenálláson eső feszültséghez hozzáméri.
A négyvezetékes rendszer ezen hiányosságának javítására alkalmas kapcsolási elrendezést ismertet a 30
448 337 számú NSZK közzétételi irat, amelynek lényege, hogy a mérendő ellenállás egyik végpontját virtuális földpotenciálra hozzák, így a feszültségmérő műszer a mérendő ellenálláson eső feszültség valódi értékét méri jó közelítéssel.
A fenti megoldás hátránya, hogy a kompenzáláshoz négy vezeték szükséges és a mérendő ellenállás nyugalmi értékének kiegyenlítéséhez, amelyre az ellenállás mérésre visszavezetett különféle egyéb fizikai mennyiséget eltérő kezdőpontja miatt van szükség, külön kapcsolási elemek szükségesek.
A hozzávezetések ellenállásainak kompenzálására gyakran alkalmazzák a háromvezetékes módszert, amelynek lényege, hogy a hozzávezetések ellenállását szimmetrikusnak feltételezve, a mérőkörben a hozzávezetések ellenállásán azonos nagyságú, de ellentétes irányú áramot hajtanak keresztül, így a vezetékellenállásokon eső feszültségek a mérőkörben azonos nagyságúak, de ellentétes irányúak, így egymás hatását közömbösítik, tehát a mérőkör kimeneti pontján a mérendő ellenálláson eső feszültség jelenik meg.
A fentebb leírt alapelv igen sokféle kapcsolási elrendezéssel valósítható meg. Ilyen lehetőség például az, hogy a mérőkor adott áramát áramgenerátorral stabilizáljuk és a mérendő ellenállás és az áramgenerátortól távol elhelyezett vezeték közös pontjára a mérőáram kétszeresét ellentétes irányban biztosító áramgenerátort iktatunk.
További lehetőség, hogy a mérendő ellenálláson és az egyik vezeték ellenállásán keresztül egy áramgenerátor áramának egyik fele míg a másik hozzávezetésen és további változtatható ellenálláson keresztül az áramgenerátor áramának másik fele folyik, mert a kívánt kiegyenlítő hatás így is megvalósul. Ennél az elrendezésnél követelmény viszont, hogy a változtatható ellenállás mindenkori értéke a mérendő ellenállás aktuális értékével megegyezzen, mert a két ág szimmetriája csak így biz tosítható.
Ilyen megoldást ismertet a 2 340 158 számú NSZK közzétételi irat, amelynél a változtatható ellenállás tranzisztorral van megvalósítva, amelynek megfelelő vezérlésével a mérendő ellenállást és annak változásait a berendezésen belül mintegy leképezik, s így a változtatható ellenálláson eső feszültség a mérendő ellenálláson eső feszültséggel mindenkor megegyezik, ez pedig a berendezésen belül mérhető.
Fenti megoldás hátránya a nagymértékű ellenfelhasználás, valamint a mérendő ellenállás nyugalmi értéke kiegyenlítésének külön kapcsolási elrendezéssel történő megoldásának szükségessége.
A jelen találmánnyal elérni kívánt cél a fenti hiányosságok kiküszöbölése, tehát a kapcsolási elrendezés oly módon történő kialakítása, hogy a hozzávezetések ellenállásainak kompenzálása az ellenállások távmérésénél egyszerű felépítésű áramkörrel megoldható legyen, és a kapcsolási elrendezés egyben előnyösen a mérendő ellenállás nyugalmi értékének kompenzálására is alkalmas legyen.
A találmány szerinti háromvezetékes mérőrendszer az ellenállások pontos távmérését, tehát a hozzávezetések ellenállásainak kompenzálását, és szükség szerint a mérendő ellenállás nyugalmi értékének kiegyenlítését minimális elemszámmal oldja meg.
A találmánnyal megoldani kívánt feladat tehát a kompenzáció minimális elemszámmal történő megoldása, és a jel aszimmetrikus továbbvezetése lehetőségének biztosítása a további feldolgozás érdekében, valamint a mérendő ellenállás nyugalmi értékének ugyanezen kompenzáló áramkörrel történő szükség szerinti kiegyenlítése.
A találmány szerint a fenti feladatot oly módon oldjuk meg, hogy két azonos áramot adó áramgenerátort kapcsolunk egymással szembe a hozzávezetések ellenállásaiból és a mérendő ellenállásból álló mérőkörben, biztosítva az áramgenerátorok áramának elfolyását a mérendő ellenállás egyik végpontján, oly módon hogy az áramgenerátorok árama a földhöz képest azonos irányú. A kapcsolási elrendezéssel az aszimmetrikus jelfeldolgozás lehetőségét oly módon valósítjuk meg, hogy az egyik vezeték műszeroldali végpontját negatívan visszacsatolt műveleti erősítő fázisfordító bemenetére a másik végpontját pedig kompenzáló vezeték beiktatásával a műveleti erősítő kimenetére csatlakoztatjuk, a műveleti erősítő másik bemenetét pedig földpotendálra kötjük. A műveleti erősítő a fázisfordító bemenetére csatlakozó vezetékbe előnyösen kompenzáló ellenállást iktathatunk a mérendő ellenállás nyugalmi értékének kiegyenlítésére.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényege, hogy hídkapcsolás, amelynek két felső ágában két azonos nagyságú és a földhöz képest azonos irányú áramot stabilizáló áramgenerátor van 5 az alsó ágak egyikét pedig az egyik hozzávezetés ellenállása és a mérendő ellenállás a másikat pedig a másik hozzávezetés ellenállása alkotja, a két alsó ág közös pontjára kompenzáló vezetéken keresztül műveleti erősítő kimenete van csatlakoztatva, a j0 műveleti erősítő fázisfordító bemenete pedig a másik alsó ág és a hozzá csatlakozó felső ág közös pontjára van kötve, a műveleti erősítő másik bemenete pedig földpotendálra van kapcsolva.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés elölj nyös kiviteli alakjánál a hídkapcsolás másik alsó ágában a vezetékbe a ráérendő ellenállás nyugalmi értékének kiegyenlítésére kompenzáló ellenállást iktathatunk be.
A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzok 20 alapján részletesebben ismertetjük.
A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés elvi kapcsolását, a 2. ábra az áramgenerátorok árama stabilizálásának elvi megoldását, a 3. ábra az áramgenerátorok árama stabilizálásának konkrét kiviteli alakját, a 4. ábra pedig a kapcsolási elrendezés hányadosmérőhöz történő alkalmazását.
Az 1. ábra szerint a hídkapcsolást I, I2 áram30 generátorok, Rv, Rv2 vezetékellenállások, Ré mérendő ellenállás, és az előnyös kiviteli alaknál alkalmazott. R<, kiegyenlítő ellenállások képezik, oly módon, hogy az első I, áramgenerátor az egyik hídág felső ágát, az I2 áramgenerátor a másik hídág felső ágát, az Rv, vezetékellenállás és az Ré mérendő ellenállás az egyik hídág alsó ágát az Rv2 vezetékellenállás és az előnyösen alkalmazott Rq kiegyenlítő ellenállás pedig a másik hídág alsó ágát képezi. A másik hídág felső és alsó ága közé műveleti erősítő fázisfordító bemenete, a két alsó hídág csatlakozási pontjára pedig kompenzáló vezetéken keresztül az Aj műveleti erősítő kimenete van kapcsolva. A kompenzáló vezeték ellenállását a rajzban Rv3 ellenállás alkotja. Az A] műveleti erősítő másik bemenete földpotenciálra van kötve. A kapcsolási elrendezés kimenete az egyik hídág alsó és felső hídágának csatlakozási pontja és a föld.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése a következő: Az I] és I2 áramgenerátorok az egyik és másik hídágon egyenlő, a földhöz képest egyirányú áramot hajtanak keresztül. Az áramok elfolyása a kompenzáló Aj műveleti erősítő kimenetén keresztül történik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a mérőkör kimenetére vonatkoztatva az első Rv, vezetékellenálláson és a második Rv2 vezetékellenálláson létrehozott feszültségesés egyenlő nagyságú, de ellentétes irányú, így a kapcsolási elrendezés kimenő feszültsé60 8ét az Ré mérendő ellenálláson eső feszültség alkotja. A másik hídág felső és alsó hídágának közös pontja a kapcsolási elrendezés működésénél azért kerül virtuális földpotendálra, mert a fentiek szerint bekötött A, műveleti erősítő a megvalósuló negatív visszacsatolás miatt a nem invertáló be2 menetének feszültsége a másik bemenet feszültségére kerül, a- másik bemenet viszont fóldpotenciálra van kapcsolva.
A második ábrán látható módon az I, és I2 áramgenerátorok árama azok azonos értéke és földhöz képesti egyirányúsága miatt közös Uref referencia feszültségfonással stabilizálható.
A 3. ábrán az It és I2 áramgenerátorok árama stabilizálásának egy példaképpeni konkrét kialakítási formája van ábrázolva. Az l! áramgenerátort első. R, stabilizáló ellenállás, első Tj tranzisztor, A2 műveleti erősítő, az I2 áramgenerátor pedig második R2 stabilizáló ellenállás, második T2 tranzisztor és A3 műveleti erősítő alkotja. Az Rí első stabilizáló ellenállás egyik végpontja a tápfeszültséghez, másik végpontja az A2 műveleti erősítő invertáló bemenetére és a Tj tranzisztor emitterére, az A2 műveleti erősítő kimenete a Tj tranzisztor bázisára, másik bemenete az Uref referencia feszültségfonáshoz csatlakozik, az áramgenerátor kimenetét pedig a Tj első tranzisztor kollektora képezi. Az I2 áramgenerátor felépítése a megfelelő elemekből teljesen azonos.
Az és I2 áramgenerátorok stabilizálása oly módon történik, hogy az első és második A2 és A3 műveleti erősítők a negatív visszacsatolás miatt a korábban már ismertetett elven invertáló bemenetűket a másik bemeneti feszültségére állítják be, ily módon az áramgenerátorok áramát az Uref referencia feszültség fonás feszültsége és az Rt, illetve R2 stabilizáló ellenállások hányadosa határozza meg. Az első és második Rt és R2 stabilizáló ellenállások azonossága az Uref referencia feszültség közösségéből adódóan biztosítja az L és I2 áramgenerátorok áramának egyenlőségét.
A 4. ábrán látható kapcsolási elrendezés találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyös kiviteli alakjának példaképpeni megvalósítása. A korábban ismertetett kiviteli példáknál csak az I2 áramgenerátort tartalmazó másik hídág felső ága R,ef referencia ellenállással van kiegészítve.
Ebben a kapcsolási elrendezésben a kimenő feszültséget egyrészt a korábban mért Ukij, feszültség, másrészt Rjef referencia ellenálláson eső Uki2 feszültség képezi. Hy módon a kapcsolási elrendezés hányados mérőhöz csatlakoztatható, amely által mért érték csak Ré mérendő ellenállás megváltozásától és az Rref referencia ellenállás értékétől függ.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés elő' nye, hogy egyszerű kapcsolási elrendezéssel, kis elemfelhasználással lehetővé teszi ellenállások távmérésénél a vezetékek ellenállásainak kompenzál lását biztosítva egyidejűleg, hogy a mért jel aszimmetrikusan feldolgozható legyen.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés további előnye, hogy a hozzávezetések ellenállásainak kompenzálását a kompenzáló vezeték ellenállásától függetlenül valósítja meg, tehát ennek értéke tet5 szőleges lehet, bár a gyakorlatban általában a hozzávezetések ellenállásaival egyezik meg.
A találmány előnyös kiviteli alakjánál a mérendő ellenállás nyugalmi értéke kiegyenlíthető, így a kapcsolási elrendezés kimenetén a mérendő ellen10 állás változásával arányos feszültség jelenik meg.
A találmány további előnyös kiviteli alakjánál a kapcsolási elrendezés hányadosmérőhöz csatlakoztatható, amelynél a mérés pontosságát csak a referencia ellenállás pontossága határozza meg.
15 A találmány szerinti kapcsolási elrendezés további előnye, hogy hányadosmérőhöz történő csatlakoztatás esetén a mérés pontossága nem függ az áramok abszolút értékétől csak egyenlőségüktől.
Claims (2)
- Szabadalmi igénypontok:1. Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél, azzal jellemezve, hogy hídkapcsolás, amelynek két felső ágában két azonos nagyságú és a földhöz képest azonos irányú áramot stabilizáló áramgenerátor (It és I2) az alsó ágak egyikét pedig az egyik hozzávezetés vezeték-ellenállása (Rvj) és a mérendő ellenállás (Ré), a másikát pedig a másik hozzávezetés vezeték-ellenállása (Rv2) alkotja a két alsó ág közös pontjára kompenzáló vezeték ellenállásán (Rv3) műveleti erősítő (Ai) kimenete van csatlakoztatva, a műveleti erősítő fázisfordító bemenete a másik alsóág és a hozzá csatlakozó felső ág közös pontjára van kötve, a műveleti erősítő (A!) másik bemenete pedig földpotenciálra van kapcsolva.
- 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a hídkapcsolás másik alsó ágában a másik hozzávezetés vezeték-ellenállásával (Rv2) sorban a mérendő ellenállás nyugalmi értékét kompenzáló kiegyenlítő ellenállás (Ro) van beiktatva.4 3. Az 1. 2. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az áramgenerátorok (Ij és I2) ugyanazon referencia feszültségforráshoz (Uref) vannak csatlakoztatva.50 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a hídkapcsolás másik felső hídágában a második áramgenerátorral (I2) sorban referencia ellenállás (R^f) van beiktatva.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUGA001220 HU176393B (hu) | 1976-07-29 | 1976-07-29 | Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUGA001220 HU176393B (hu) | 1976-07-29 | 1976-07-29 | Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU176393B true HU176393B (hu) | 1981-02-28 |
Family
ID=10996465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HUGA001220 HU176393B (hu) | 1976-07-29 | 1976-07-29 | Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU176393B (hu) |
-
1976
- 1976-07-29 HU HUGA001220 patent/HU176393B/hu not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US1590420A (en) | Comparator | |
JPS63108499A (ja) | 抵抗遠隔送信器のタップ位置を決定する方法及びこの方法を実施するための回路装置 | |
CA1200582A (en) | Method of measuring the distance of a fault on a line taking account of distributed capacitances | |
CA1044326A (en) | Measurement system including bridge circuit | |
Cutkosky | An ac resistance thermometer bridge | |
EP0206488A1 (en) | Method and apparatus for measuring electric current | |
KR0139078B1 (ko) | 마이크로컴퓨터 제어식 저항사고 위치진단기회로 | |
US3964315A (en) | Apparatus including novel bridge circuit | |
HU176393B (hu) | Kapcsolási elrendezés a vezetékellenállások hatásának kompenzálására ellenállások távmérésénél | |
JPH0766480B2 (ja) | 測定ヘツド | |
US4929900A (en) | Method for locating conductive faults in telephone and similar cables | |
SU1368825A1 (ru) | Способ определени места повреждени изол ции кабел | |
JPH0641174Y2 (ja) | 電圧−電流測定装置 | |
GB1178231A (en) | Improvements in or relating to methods and apparatus for locating faults in the conductors of cables. | |
SU463931A1 (ru) | Измеритель сопротивлени резистивного датчика | |
SU983553A1 (ru) | Измерительный преобразователь | |
SU838416A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
US2588564A (en) | Thermoelectrically balanced meter network | |
SU1310746A1 (ru) | Преобразователь параметров пассивных нерезонансных двухполюсников | |
JPH0718901B2 (ja) | 三端子等価回路における回路素子の値を決める装置とその方法 | |
SU1164684A1 (ru) | Бипол рный источник эталонного напр жени | |
RU1776981C (ru) | Тензометрическое измерительное устройство | |
GB1504130A (en) | Readout means | |
SU892318A1 (ru) | Устройство дл автоматического измерени сопротивлени жил кабел | |
SU1177775A1 (ru) | Способ определени места повреждени изол ции кабел |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |