SU1206718A1 - Мост дл измерени составл ющих комплексной проводимости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров объектов, у которых проводимость (или сопротивление) имеет комп лексный характер.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  составл ющих комплексной проводимости за счет компенсации частотной погрешности,

На чертеже показана схема моста дл  измерени  составл ющих комплексной проводимости.

Мост содержит генератор 1, указатель 2 равновеси , двойную Т-образ- ную цепь в экранирующем корпусе 3, конденсаторы 4(С,), 5(С2)и6 ( Cj), образующие первую ветвь продольных емкостных плеч; конденсатор 6 (Cj) и первый 7 (Е) и второй 8 ( Еу) резисторы соответственно продольных емкостного и резиСтивного плеч, образующие вторую ветвь, экран 9, электрически изолированный от корпуса калибровочный резистор 10 первый и второй регулируемые конденсаторы 11(Сд ) и 12 (сI, } поперечных плеч, третий резистор 13 и индук тивную катушку 14, образующие элементы начального баланса; первую и вторую пары измерительных клемм 15 (А) и 16 (в), первый и второй конденсаторы .17(Сп, ) и18(Сп2) переменной емкости.

Емкость, шунтирующа  оба резистора 7 и 8, состоит из двух компонент: емкости (CR) резисторов относительно экрана 9 и компенсирующей отрицательной: емкости С CK + Сцг , вносимой конденсаторами 17 и 18о Емкость СVI  вл етс  проходной емкостью звезды, образованной резисторами 7 и 8 и конденсатором 17. Эту емкость легко определить преобразованием этой цепи в . треугольник. Аналогично -определ етс  емкость С j(2, только в данном случае надо рассматривать звезду, образованную резисторами 7 и 8 и суммарной емкостью С, представл ющей последовательное соединение емкости GOJ конденсатора 1В и емкости C(j резисторов 7 и 8 относительно экрана 9. Благодар  тому, что емкость С гораздо меныпё емкости (, вли ние последней сущест венно ослабл етс  поэтому Cj предп ставл ет собой емкость, регулируемую

в ограниченных пределах, но с очень большой разрешающей способностью. Например , пусть Сд 3,5 пФ,- 5- 140 пФ (подстроечный конденсатор

КПВ-140), тогда С«- С;

0-,975 С ние ьс

с - гл. . Гп f

к .. - ,b

bj + пг

д. Следонательно,прираще- 135 пФ вносит

изменение емкости 0,375 х 3,5 1,4 пФ, это соответствует уменьшению цены делени  конденсатора Cf в 100 раз.

Из преобразовани 

звезда-треуголник вытекает, что при

Г - .«-

Ь.к 4

Сп, +

CR+C,,

.( 1)

та

с °

Устройство работает следующим образом .

Подбирают элементы начального баланса дл  данной частоты - резистор 13 и индуктивную катушку 14, с помощью регулируемых конденсаторов 11 и 12 провод т начальное уравновешивание моста (без измер емого объекчС1Э

) и отмечают их показани  С д и

Калибровочньй резистор 10 под- кл очают к измерительным клеммам 15, затем к измерительным клеммам 16, и в обоих -случа х уравновешивают- мост с помощью одних только регулируемых конденсаторов 11 и 12 (отсчеты

р{2) p(Zl ., pW pW fi i в .ft

Дл  уравновешенного моста соблюдаютс  следующие услови .

Объект подключен к клеммам 15:

0) С,Сг ;pW ci)s ( SA Ь- L (

где GJJ - активна  составл юща  объекта измерени 

G| - активна  суммарна  проводимость резисторов 7 и 8.

ХА

С2) А

,(11

р(1) N - x f г. р ) f 3) А П

где С - реактивна  составл юща  объекта измерени е Объект подключен к клеммам 16:

хв

( с, Cg

- fr и

,(

(1)

9

- сГ ) (Я :УМн-- Мс,-с,).(5)

Регулированием конденсатора 17-измен ют компенсирующую, емкость С к до достижени  равенства С.к С«. Дл  точной подстройки используют конденсатор 18. Полна  компенсаци  наступает , когда показани  моста по емкости и Cj,g не измен ютс  при перестановках резистора 10 с клемм 15 на клеммы 16 и наоборот. Тогда калибровочньй резистор 10 отключают, а на клеммы 15 или 16 поключают измер емый объект (при измерени х в широком диапазоне частот используют клеммы 16 .

Искомые составл ющие комплексной проводимости определ ют по формулам ( 2) и ( 3) или ( 4) и ( 5). При этом второй член формулы ( 3) и ( 5), а также член W ( С - C)/G в формуле (2) принимают равными нулю.

Редактор А.Шандор

Составитель В.Семенчук

Техред М.Пароцай Корректор О.Лугова 

Заказ 8706/47 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

ifm mtm m mi fmfemtmem mimememmm mm mtmm im mm mm mummim m im mmemmfm m emiHt mtm wmm

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Благодар  экрану 9 достигнута  компенсаци  емкости С, сохран етс  посто нной в широком диапазоне частот .

Компенсаци  выполн етс  с очень большой точностью, ограниченной толь ко разрешающей способностью моста по емкости-, при этом нет необходимости знать действительное значение емкости С({,

Таким образом, результаты иэмере- ни  с помощью предлагаемого моста по сравнению с известньми не содер- 15 жат погрешностей, обусловленных емкостью С,.

Claims (1)

1. ( 57) МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНОЙ ПРОВОДИМОСТИ, содержащий генератор, указатель равновесия и двойную Т-образную цепь в экранирующем корпусе, первая продольная ветвь которой состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов постоянной емкости, вторая продольная ветвь которой состоит из последовательно соединенных конденсатора постоянной емкости и резистора, при этом обе продольных ветви соединены параллельно, их первый общий вывод соединен с первым выводом генератора, а второй их общий вывод соединен с первым выводом указателя равновесия, вторые выводы генератора и указателя равновесия соединены с общей шиной и экранирующим корпусом, первое поперечное плечо двойной Т-образной цепи состоит из параллельно соединенных первого регулируемого конденсатора, резистора и индуктив ной катушки, первые выводы которых подключены к первой продольной ветви и к первой измерительной клемме первой пары измерительных клемм, а их вторые выводы - к второй измерительной клемме первой пары измерительных клемм и к общей шине, второе поперечное плечо двойной Т-образной цепи состоит из второго регулируемого конденсатора, первый вывод которого подключен к второй продольной ветви и к первой измерительной клемме второй пары измерительных клемм,а второй - к общей шине и к второй измерительной клемме второй пары изме-ь. рительных клемм, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены калибровочный резистор, два конденсатора переменной емкости, во вторую продольную ветвь введен второй резистор, включенный последовательно с первым · резистором, и оба резистора заключены в экран, причем первый вывод первого конденсатора переменной емкости соединен с общими выводами этих двух ) резисторов, а второй вывод - с общей шиной, первый вывод второго конденсатора переменной емкости соединен с экраном, а второй вывод - с общей шиной, при этом калибровочный резне· тор подключен к первой паре измерительных клемм.