Przedmiot wynalazku stanowi uklad do po¬ miaru mocy pradów wielkiej czestotliwosci oraz odnosna metoda pomiarowa. Dotychczas stoso¬ wane metody pomiaru mocy nie daja w pelni za¬ dowalajacych wyników, niezbednych np. w przy¬ padku doraznej kontroli mocy nadawczych stacji radiowych. Kalorymetryczna metoda pomiaru mo- . cy pradu wielkiej czestotliwosci jest wprawdzie dosyc dokladna, jednak pozwala ona na mierzenie jedynie mocy zuzytej w kalorymetrze.Projektowano poza tym caly szereg ukladów, przeznaczonych do pomiaru przesylanej w jed¬ nostke czasu energii, np. uklady watomierzowe z lampami katodowymi o charakterystyce kwadra¬ towej. Ws*zystkie one maja jednak te wade, ze wystepujace w nich lampy katodowe posiadaja zbyt miekka regulacje charakterystyki roboczej oraz ze wykazuja mala statecznosc pracy. Na analogicznej zasadzie dzialania oparte byly wa- tomierze z termoelementami. Przyrzady takie po¬ siadaja wprawdzie wieksza statecznosc pracy, sa jednak malo przeciazalne. L Uklad wedlug wynalazku usuwa przytoczone niedogodnosci. W ukladzie tym prostuje sie na¬ piecia, proporcjonalne z jednej strony do sumy, z drugiej zas strony do róznicy skladowych na¬ piecia oraz pradu, a prady odpowiadajace tym wyprostowanym napieciom doprowadza sie do uzwojen dwóch elektromagnetycznych ukladów pomiarowych, osadzonych na wspólnej osi w ten sposób, ze ich momenty obrotowe przeciwdziala¬ ja sobie wzajemnie.Na rysunku przedstawiono schemat wkladu wedlug wynalazku. Uklad ten sklada sie z kon¬ densatorowego dzielnika napiecia, zaopatrzonego w dwa kondensatory 1 i 2, oraz z symetrycznego transformatora pradowego 3, którego punkt srod¬ kowy jest polaczony z punktem a dzielnika na-piecia i którego zaciski sa zwarte malymi opor¬ nikami U S oporze omowym. Czesci te tworza wlasciwy uklad pomiarowy. Miedzy punktem a dzielnika 'rfapiecia i ziemia panuje napiecie, któ¬ rego Wielkosc i przesuniecie fazowe sa proporcjo¬ nalne do calkowitego napiecia przewodowego. Na¬ tomiast na opornikach U wystepuje spadek napie¬ cia, którego wielkosc i przesuniecie fazowe sa z kolei proporcjonalne do pradu przewodowego.Miedzy skrajnymi zaciskami oporników 4, to zna¬ czy miedzy punktami b i c oraz ziemia, powsta¬ ja napiecia, z których jedno stanowi sume skla¬ dowych napiecia i pradu, drugie zas — róznice tych skladowych. Napiecia powyzsze zostaja wy¬ prostowane za pomoca diod 8, których katody sa polaczone z ziemia poprzez kondensatory 5, opor¬ niki 6 i uzwojenie specjalnego przyrzadu pomia¬ rowego 7. Przyrzad pomiarowy 7 sklada sie z dwóch ukladów elektromagnetycznych, stosowa¬ nych przy pomiarach pradów zmiennych o czesto¬ tliwosci technicznej i osadzonych na wspólnej osi w ten sposób, ze ich momenty obrotowe1 sa przeciwnego znaku.Powyzsze elektromagnetyczne uklady pomia¬ rowe sa zasilane lampa prostownicza 8. Wypad¬ kowe wychylenie przyrzadu zalezy od róznicy mo¬ mentów obrotowych, które sa z kolei proporcjo¬ nalne do kwadratu wywolujacych je pradów,, jak to ma miejsce we wszystkich elektromagnetycz¬ nych przyrzadach pomiarowych. Przyrzad pomia¬ rowy mozna cechowac wprost w jednostkach mo¬ cy, poniewaz, jak wiadomo z teoretycznych roz¬ wazan, róznica kwadratów sumy i róznicy skla¬ dowych napiecia i pradu jest wprost proporcjo¬ nalna do mocy.Ponizej przytacza sie krótkie matematyczne rozwazania. Jesli prad w przewodzie J = Jo . sin w t, a napiecie miedzyprzewodowe E — Eo . sin ( oj t + b i c a ziemia wynosza odpowiednio: Eb = ki . Eo . sin ((0 t + Ec = ki . Eo . sin ((Ot + Wyprostowane napiecia na katodach diod sa równe.wartosciom maksymalnym Eb oraz Ec.Dla uproszczenia rachunku przyjmuje sie, ze k2. Jo . sin(0 t ki . Eo . sin ((Ot -j- cp ), przy czym pomiar jest prawidlowy równiez i bez spel¬ nienia tego warunku. Stosownie do tego otrzy¬ muje sie nastepujace wartosci wyprostowanych napiec: *Ei = k2. Jo + ki . Eo . cos ^ E2 = k2. Jo — ki. Eo . cos „, Wychylenie przyrzadu pomiarowego jest pro¬ porcjonalne do róznicy ich kwadratów, czyli: a = k3 . (Ei2 — E22) = k3 . 4ki . ka. Jo . Eo cos © to znaczy proporcjonalne do pobieranej mocy.Przy projektowaniu ukladu nalezy uwzglednic okolicznosc, ze zakres czestotliwosci, jakie moga byc w praktyce stosowane, jest ograniczony od¬ górnie na skutek tego, ze pojemnosc rozprosze¬ nia oraz pojemnosc wlasna diody 8 stanowi w przypadku skladowych pradu opornosc równoleg¬ la wzgledem opornika U, w przypadku zas skla¬ dowych napiecia — opornosc szeregowa. Dzieki temu zostaja wprawdzie skompensowane uchyby fazowe, jednak uchyby amplitud sumuja sie, na skutek czego najwyzsza dopuszczalna czestotli¬ wosc pomiarowa wyraza sie w przyblizeniu wzo- ,. _ 1 gdzie R oznacza wielkosc opor- m mrc nosci wewnetrznej diod 8y C zas — wielkosc po¬ jemnosci rozproszenia. W podobny sposób naj¬ nizsza czestotliwosc pomiarowa jest okreslona wlasciwoscia ukladu, na podstawie której diody 8 sa polaczone równolegle z kondensatorem 2, opornik 4 zas — z transformatorem pradowym 3.Uchyby fazowe, spowodowane omawiana wlasci¬ woscia ukladu, moga sie wzajemnie kompenso¬ wac, o ile spelniony jest warunek 4L3 = C2 . R4 . Re, gdzie L3 oznacza indukcyjnosc trans¬ formatora pradowego, Q2, R4, Re zas oznaczaja odpowiednio pojemnosc i opory omowe elemen¬ tów 2, U i 6. Najnizsza czestotliwosc pomiarowa wyrazi sie wówczas wzorem f =—1- • fePrze^" 24 L3 zenie pojemnosciowe 1 moze byc wówczas osiag¬ niete przez ekranowanie transformatora 3. Jest to szczególnie korzystne przy pomiarze znacznych mocy, uwarunkowanych napieciami, wynoszacy¬ mi kilka kV.Opisany tytulem przykladu uklad pomiarowy nie wyczerpuje wszystkich mozliwosci zastosowa¬ nia wynalazku. Mozna go np. stosowac do pomia¬ ru mocy w przypadku symetrycznych, wielofazo¬ wych ukladów przewodowych przy uzyciu trans¬ formatorów pradowych w kazdej fazie i sumo¬ waniu momentów obrotowych, uzyskanych w kil¬ ku znanych ukladach pomiarowych. PL