MD544Z

MD544Z - Admitanţmetru

Info

Publication number: MD544Z
Application number: MDS20110183A
Authority: MD
Inventors: Виталие НАСТАС
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-04-30
Also published as: MD544Y

Abstract

Invenţia se referă la tehnica de măsurări electrice şi electronice şi poate fi utilizată la măsurarea cu precizie înaltă a componentelor admitanţei în coordonate polare.Admitanţmetrul conţine un generator de semnal (1), conectat cu un contact de ieşire la masă, un convertor de admitanţă (4) cu două contacte de ieşire, două intrări pentru reglarea independentă a modulului şi fazei admitanţei reproduse şi un contact de referinţă, pe care faza tensiunii coincide cu faza curentului prin admitanţa reprodusă, un convertor curent-tensiune (5), precum şi două cleme (2) şi (3) pentru conectarea obiectului măsurat, prima clemă (2) fiind conectată la primul contact de ieşire al convertorului de admitanţă (4) şi la intrarea convertorului curent-tensiune (5). Admitanţmetrul mai conţine un fazmetru (6), conectat cu intrarea de referinţă la contactul de referinţă al convertorului de admitanţă (4). Convertorul curent-tensiune (5) este executat cu intrare asimetrică faţă de masă şi este conectat cu ieşirea la intrarea de semnal a fazmetrului (6). În calitate de convertor de admitanţă (4) se utilizează un convertor de admitanţă flotantă cu valori prestabilite ale modulului şi fazei admitanţei reproduse, egale, respectiv, cu valoarea maximă a benzii de valori şi 180°, conectat cu cel de-al doilea contact de ieşire la cea de-a doua clemă (3) şi la cel de-al doilea contact de ieşire al generatorului (1).

Description

Invenţia se referă la tehnica de măsurări electrice şi electronice şi poate fi utilizată la măsurarea cu precizie înaltă a componentelor admitanţei în coordonate polare.

Este cunoscut un admitanţmetru, care conţine un generator de semnal, două cleme pentru conectarea obiectului măsurat, un convertor curent-tensiune cu intrări diferenţiale, conectate respectiv cu ieşirea generatorului şi cu o clemă, precum şi un convertor de admitanţă, conectat cu ieşirea la clemele sus-numite. Admitanţmetrul mai conţine un bloc de comandă cu o intrare de semnal, conectată la ieşirea convertorului curent-tensiune, cu o intrare de referinţă, conectată la un contact de referinţă al convertorului şi două ieşiri, conectate la intrările convertorului de admitanţă. Admitanţmetrul asigură măsurarea automată a componentelor admitanţei în coordonate polare. Starea circuitului de măsurare se determină după faza curentului, care trece prin intrările convertorului curent-tensiune, iar măsurarea componentelor admitanţei se efectuează prin reglarea consecutivă a fazei şi modulului admitanţei reproduse de convertorul de admitanţă [1].

Dezavantajele acestui admitanţmetru sunt:

- structura complicată, determinată de necesitatea utilizării blocului de comandă, care posedă structură şi algoritm de funcţionare complicate;

- eroarea cauzată de influenţa impedanţei de intrare de mod comun a convertorului curent-tensiune, care şuntează admitanţa măsurată şi rezultă în eroare de măsurare.

Aceste dezavantaje rezultă în preţul de cost înalt şi eroarea considerabilă de măsurare.

Problemele pe care le soluţionează invenţia sunt simplificarea construcţiei şi mărirea preciziei de măsurare.

Admitanţmetrul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un generator de semnal, conectat cu un contact de ieşire la masă; un convertor de admitanţă cu două contacte de ieşire, două intrări pentru reglarea independentă a modulului şi fazei admitanţei reproduse şi un contact de referinţă, pe care faza tensiunii coincide cu faza curentului prin admitanţa reprodusă; un convertor curent-tensiune, precum şi două cleme pentru conectarea obiectului măsurat, prima clemă fiind conectată la primul contact de ieşire al convertorului de admitanţă şi la intrarea convertorului curent-tensiune. Admitanţmetrul mai conţine un fazmetru, conectat cu intrarea de referinţă la contactul de referinţă al convertorului de admitanţă; convertorul curent-tensiune este executat cu intrare asimetrică faţă de masă şi este conectat cu ieşirea la intrarea de semnal a fazmetrului, iar în calitate de convertor de admitanţă se utilizează un convertor de admitanţă flotantă, conectat cu cel de-al doilea contact de ieşire la cea de-a doua clemă şi la cel de-al doilea contact de ieşire al generatorului. Convertorul de admitanţă posedă valori prestabilite ale modulului şi fazei admitanţei reproduse, egale, respectiv, cu valoarea maximă a benzii de valori şi 180°.

Rezultatul invenţiei prezintă un admitanţmetru cu structură simplă pentru măsurarea cu precizie înaltă a componentelor admitanţei în coordonate polare.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă structura admitanţmetrului.

Admitanţmetrul conţine generatorul de semnal 1, clemele 2 şi 3 pentru conectarea obiectului măsurat, convertorul de admitanţă flotantă 4 cu două intrări de comandă, cu două contacte de ieşire, conectate respectiv la clemele 2 şi 3, şi cu un contact de referinţă, pe care se produce tensiunea Uref. Admitanţmetrul mai conţine un convertor curent-tensiune 5 cu intrare asimetrică faţă de masă, conectată la clema 2, şi fazmetrul 6, conectat cu intrarea de semnal la ieşirea convertorului curent-tensiune 5, iar cu intrarea de referinţă la contactul de referinţă al convertorului 4. Un contact de ieşire al generatorului 1 este conectat la clema 3, al doilea contact de ieşire - la masă, iar reglarea componentelor admitanţei YR, reproduse de convertor, se efectuează respectiv prin intrările γR, ψR.

Admitanţmetrul funcţionează în modul următor.

Obiectul măsurat cu admitanţa YX = γX exp (jψX) se conectează la clemele 2 şi 3. Convertorul de admitanţă 4 (MD 3173 G2 2006.10.31) reproduce la clemele de ieşire o admitanţă YR = γR exp (jψR), care împreună cu admitanţa măsurată YX formează un circuit rezonant paralel alimentat cu tensiunea UG de generatorul 1. Curentul Ide prin circuitul rezonant serveşte în calitate de semnal de intrare pentru convertorul curent-tensiune 5 cu coeficientul de conversie Kconv, la ieşirea căruia se formează semnalul de dezechilibru Ude = Ide · Kconv. Fazmetrul 7 măsoară defazajul între tensiunile Ude şi Uref.

Procesul de măsurare se efectuează în modul următor. În starea iniţială convertorul de admitanţă reproduce la contactele de ieşire o admitanţă YR cu valoarea maximă a modulului γR şi cu faza ψR = 180°. La prima etapă de echilibrare a circuitului de măsurare se reglează faza ψR a admitanţei reproduse de convertorul de admitanţă prin intrarea de reglare ψR până la obţinerea unui defazaj de 0° între tensiunile Ude şi Uref. La etapa a doua se reglează modulul γR al admitanţei reproduse de convertorul de admitanţă prin intrarea de reglare γR până la momentul trecerii defazajului între aceste două semnale de la valoarea 0° la valoarea 180°. Acestei stări îi corespunde starea de echilibru în circuitul de măsurare. Valorile componentelor admitanţei măsurate se determină după valorile componentelor admitanţei reproduse de convertor: γX = γR, ψX = ψR - 180°, ceea ce prezintă rezultatul măsurării.

În calitate de exemplu de implementare practică poate servi cazul în care admitanţmetrul se utilizează pentru măsurarea unei admitanţe cu valoarea modulului γX = 7 Sm şi a fazei ψX = 30°. Valoarea prestabilită a modulului admitanţei reproduse de convertorul de admitanţă constituie, de exemplu, GR = 10 Sm, iar a fazei: ψR = 180°. La prima etapă se reglează lin faza ψR până la obţinerea unui defazaj de 0° între semnalele Ude şi Uref, ceea ce corespunde valorii ψR = 180° + 30° = 210°. La etapa a doua se reglează modulul γR până la trecerea defazajului între semnalele Ude şi Uref de la valoarea 0° la valoarea 180°, ceea ce corespunde valorii γR = 7 Sm. La terminarea procesului de echilibrare componentele admitanţei măsurate se determină: γX = γR = 7 Sm şi ψX = ψR - 180° = 210° - 180° = 30°.

1. MD 3462 G2 2007.12.31

Claims

Admitanţmetru, care conţine un generator de semnal, conectat cu un contact de ieşire la masă; un convertor de admitanţă cu două contacte de ieşire, două intrări pentru reglarea independentă a modulului şi fazei admitanţei reproduse şi un contact de referinţă, pe care faza tensiunii coincide cu faza curentului prin admitanţa reprodusă; un convertor curent-tensiune; două cleme pentru conectarea obiectului măsurat, prima clemă fiind conectată la primul contact de ieşire al convertorului de admitanţă şi la intrarea convertorului curent-tensiune, caracterizat prin aceea că mai conţine un fazmetru, conectat cu intrarea de referinţă la contactul de referinţă al convertorului de admitanţă; convertorul curent-tensiune este executat cu intrare asimetrică faţă de masă şi este conectat cu ieşirea la intrarea de semnal a fazmetrului; în calitate de convertor de admitanţă se utilizează un convertor de admitanţă flotantă cu valori prestabilite ale modulului şi fazei admitanţei reproduse, egale, respectiv, cu valoarea maximă a benzii de valori şi 180°, conectat cu cel de-al doilea contact de ieşire la cea de-a doua clemă şi la cel de-al doilea contact de ieşire al generatorului.