Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XII.1967 (P 124 107) 30.XII.1969 58799 KI. 21 e, 21/08 MKP G 01 r CfcYTELNIA UKD U rzfecb Poientowego reliLiij lumippiKii *i/ot Twórca wynalazku: mgr inz. Zbigniew Dunajski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Automatyki), Warszawa (Polska) Przyrzad do pomiaru rezystancji i strat w materialach ferroma¬ gnetycznych oraz kondensatorach Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do po¬ miaru rezystancji i strat w materialach ferroma¬ gnetycznych oraz kondensatorach, który moze zna¬ lezc zastosowanie jako warsztatowy, laboratoryj¬ ny miernik rezystancji lub jako czesc uniwersal¬ nego miernika R, L, C oraz jako miernik do po¬ miaru strat w materialach ferromagnetycznych i kondensatorach.Znany jest przyrzad do pomiaru opornosci czyn¬ nej i biernej, który zbudowany jest na dwóch hallotronach, umieszczonych w szczelinie elektro¬ magnesu, z których jeden pracuje w ukladzie de¬ tekcji kwadratowej pradu, lub napiecia, a drugi w ukladzie mocy.Przyrzad ten ma hallotron polaczony szerego¬ wo z potencjometrem, pracujacy w ukladzie prze¬ twornika mocy i wlaczony równolegle do bada¬ nego elementu.Takie usytuowanie wzajemne hallotronu i ele¬ mentu badanego powoduje znieksztalcenie pomia¬ ru, uniemozliwienie osiagniecia duzej dokladnosci pomiaru oraz ograniczenie zakresu pomiarowego przyrzadu. Jednoczesnie przyrzad swoja budowa nie zapewnia otrzymania indukcji w fazie z pra¬ dem w elemencie badanym, a to powoduje po¬ wstawanie dodatkowych uchybów pomiaru. Po¬ nadto, pomiar dokonany tym przyrzadem wykazu¬ je zaleznosc od czestotliwosci napiecia zasilaja¬ cego.Inne znane przyrzady do pomiaru rezystancji 15 20 25 30 przy pradzie zmiennym, takie jak mostki pradu zmiennego, uklady rezonansowe oraz uklady z watomierzem itp. maja szereg wad i niedogodnos¬ ci. Maja one zlozone uklady elektryczne i przed wykonaniem pomiarów wymagaja wykonania sze¬ regu czynnosci pomocniczych, dosc uciazliwych, przy ich kilkakrotnym powtarzaniu.Celem wynalazku jest opracowanie nowego, prostego przyrzadu hallotrcnowego o duzej do¬ kladnosci i pozwalajacego na wykonywanie po¬ miarów w prosty sposób.Cel ten osiagnieto przez zastosowanie metody kompensacyjnej pomiaru rezystancji i wprowadze¬ nie innego polaczenia elementów obwodów hal- lotronów w stosunku do elementu badanego.Istotna cecha przyrzadu wedlug wynalazku, za¬ wierajacego dwa hallotrony znajdujace sie w polu magnetycznym elektromagnesu, z których jeden pracuje w ukladzie przetwornika mocy, a drugi w ukladzie detekcji kwadratowej, i majace wyjs¬ cia polaczone przeciwsobnie poprzez galwanometr, jest to, ze hallotron pracujacy w ukladzie de¬ tekcji kwadratowej polaczony jest z jednej strony szeregowo z elektromagnesem, a z drugie jv strony, poprzez szeregowo wlaczony potencjometr, z jed¬ nym z zacisków wyjsciowych przyrzadu. Przyrzad jest wyskalowany w jednostkach rezystancji.Z zastosowania wynalazku wynika szereg ko¬ rzysci technicznych, wsród których na czolo wy¬ suwaja sie takie, jak mozliwosc szybkiego wyre- 587993 gulowania przyrzadu przy której konieczna jest tylko jedna operacja dla dokonania pomiaru re¬ zystancji badanego elementu przy zasilaniu urza¬ dzenia pradem zmiennym z uwzglednieniem strat w elemencie, nastepnie to, ze na dokladnosc po- 5 miaru nie maja wplywu zmiany czestotliwosci napiecia zasilajacego i; wahania tego napiecia, oraz to, ze mozliwe jest wykonanie pomiaru przy zasilaniu przyrzadu napieciem zmiennym odksztal¬ conym. 10 Przyklad wykonania hallotronowego przyrza¬ du do pomiaru rezystancji i strat w materialach ferromagnetycznych oraz kondensatoracji — we¬ dlug wynalazku — przedstawiony jest na rysun¬ ku, który jest schematem ideowym przyrzadu. 15 Przyklad wykonania przyrzadu wedlug wyna¬ lazku zawiera dwa hallotrony 2 i 7 umieszczone wewnatrz szczeliny elektromagnesu 1 majace wyjscia polaczone przeciwsobnie poprzez poten¬ cjometr 8 i galwanometr G. Jeden z hallotronów, jest to hallotron 7, pracuje w ukladzie przetwor¬ nika mocy, a drugi hallotron, w przykladzie jest to hallotron 2, pracuje w ukladzie podnoszacym prad do kwadratu. Uklad przetwornika mocy, za- 25 wiera transformator 5, uklad kompensujacy uchyb katowy a skladajacy sie z opornika 6 i cewki 9, oraz hallotron 7. Hallotron 2 pracuje w ukla¬ dzie skladajacym sie z szeregowo polaczonego uzwojenia elektromagnesu 1 i potencjometru 3. 30 Wyjscie z potencjometru 3 dolaczone jest do jed¬ nego z zacisków wyjsciowych 10 lub 11. Drugim zaciskiem wyjsciowym jest punkt wspólny ukla¬ du. Badany element 4 dolaczony jest do zacis¬ ków wyjsciowych 10 i11. 35 Dzielnik napiecia 8 znajdujacy sie na wyjsciu hallotronu 7 umozliwia zrównanie napiec wyjscio¬ wych obu hallotronów. W stanie poczatkowym przy rezystancji mierzonej równej zero, elementy ukladu sa tak dobrane, ze napiecie na wyjsciu ukladu jest równe zero. Gdy rezystancja elemen¬ tu badanego jest rózna od zera, na wyjsciu poja¬ wia sie skladowa stala napiecia proporcjonalna do mierzonej rezystancji.Napiecie wyjsciowe hallotronu 2 jest propor- 45 cjonalne do iloczynu indukcji w szczelinie elektro¬ magnesu 1 i pradu I plynacego przez element badany 4. Poniewaz indukcja w szczelinie elek¬ tromagnesu jest proporcjonalna do pradu I ply¬ nacego przez element badany, to skladowa stala napiecia wyjsciowego hallotronu 2 jest proporcjo- 50 nalna do kwadratu tego pradu. Skladowa stala napiecia wyjsciowego hallotronu 7 jest propor¬ cjonalna do mocy czynnej traconej w szeregowo polaczonym uzwojeniu elektromagnesu 1 z hallo- tronem 2 oraz elementem badanym 4 i potencjo- 55 metrem 3. Elementy ukladu sa tak dobrane, ze skladowe stale napiec wyjsciowych z obu hallo- 4 tronów sa równe przy zwartych zaciskach wyjs¬ ciowych 10 i 11.Poniewaz wyjscia hallotronów polaczone sa prze¬ ciwsobnie, galwanometr G wskazuje zero. Jezeli do zacisków wyjsciowych 10, li, podlaczymy ele¬ ment badany 4 o rezystancji róznej od zera, to skladowe napiec wyjsciowych z hallotronów nie beda równe a powstala róznica tych skladowych jest proporcjonalna do rezystancji elementu ba¬ danego. Pod wplywem tej róznicy napiec galwa¬ nometr G odchyli sie z polozenia zerowego. W ukladzie tym rezystancje mozna mierzyc badz metoda odchylowa badz metoda zerowa. Meto¬ da zerowa zapewnia jednak osiagniecie duzych dokladnosci i uniezaleznia pomiar od wahan na¬ piecia zasilajacego U.W metodzie zerowej* zrównanie napiec wyjscio¬ wych hallotronów mozna uzyskac przez zmniej¬ szenie rezystancji potencjometru 3 o wartosc re¬ zystancji elementu badanego 4 albo przez zmiane podzialu w dzielniku 8.Wlaczajac w miejsce badanego elementu cew¬ ke z rdzeniem ferromagnetycznym lub kondensa¬ tor, mozna mierzyc straty w rdzeniu ferromagne¬ tycznym lub straty w kondensatorze.Parametry ukladu mozna tak dobrac, aby dla cewki bez rdzenia galwanometr wskazywal zero.Po wlozeniu rdzenia do cewki odchylenie galwa- nometru bedzie proporcjonalne do mocy traconej w rdzeniu ferromagnetycznym.Jezeli nawiniemy na rdzen dodatkowe uzwo¬ jenia pozwalajace okreslic indukcje wewnatrz rdzenia to przy pomocy opisanego ukladu mozna badac straty w materialach ferromagnetycznych w funkcji indukcji. Do zacisków wyjsciowych 10, 11 mozna, jako element badany, podlaczyc kon¬ densator. Wtedy opisany uklad zmierzy straty kondensatora. Duza zaleta jest to, ze pomiar nie zalezy od czestotliwosci napiecia zasilajacego U. PL