SU1215033A1 - Трансформаторный мост дл измерени параметров комплексных сопротивлений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электро-, измерительной технике. Устройство содержит задатчик 1 кодов, сумматор 5, источник 10 питани , включающий задающий генератор 11, управл емый делитель 12 напр жени  и усилитель 13 мощности, трансформатор 9 с первичной 14 и вторичными 8 и 15 обмотками, преобразователь 16 переменного напр жени  в посто нное, дифференциальный усилитель 17, цифро- аналоговый преобразователь 20 с кодо- вьми входами 21-23 и с сигнальными входом 24 и выходом 25, источник 26 опорного напр жени , токозадающий образцовый резистор 27, объект 28 измерени , повторитель 29 напр жени , вспомогательный образцовый резистор 30, первичные обмотки 31 и 33 компаратора 32 токов и его выходную обмотку 34, образцовую меру 35, детектор 36 равновеси  и блок 37 анализа. В качестве источника 10 питани  может быть использован генератор синусоидального напр жени . 1 ил. (Л с I. 5Z ю ел О 00 со

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении мостов переменного тода или аналогичных устройств , предназначенных дл  измере- ни  параметров комплексных сопротивлний , в частности па раметров катушек индуктивности с ферритовыми магнито- проводамио

Цель изобретени  - повышение точ- кости измерени  и надежности путем введени  в структуру моста преобразовател  переменного напр жени  в посто нное , дифференциального усилител цифроаналогового преобразовател  и управл емого делител , а также объеднение их в систему дл  поддержани  заданного уровн  выходного напр жени  питающего генератора, что позвол ет выполнить каждую из обмоток трансформатора напр жени  и компаратра токов, изменением числа витков которых осуществл етс  регулировка измерительного тока, в виде одной декады, а также путем введени  блока анализа и сумматора кодов, позвол ющих измен ть выходное напр жение питающего генератора в процессе регулировки измерительного тока оптимальным образом с точки зрени  обеспечени  посто нства чувствительности измерительной цепи.

На чертеже представлена структурна  схема траснформаторного моста дл  измерени  параметров комплексного сопротивлени .

Трансформаторный мост содержит задатчик 1 кодов с выходами 2, 3 и 4 первой, второй и третьей декад соответственно, сумматор 5 кодов с первым 6 и вторым 7 входами, вто- ргичную обмотку 8 трансформатора 9 напр жени , источник 10 питани  (генератор синусоидального напр жени ) , состо щий из задающего генератора 11, управл емого делител  12 напр жени  и усилител  13 мощности, первичную 14 и вторичную 15 обмотки, трансформатора 9 напр жени , преобразователь 16 переменного напр жени  в посто нное, дифференциальный усилитель 17 с первым 18 и вторым 19 входами, цифроаналоговый преобразователь 20 с кодовыми входами 21 - 23 сигнальным входом 24 и выходом 25, источник 26 опорного напр жени , токозадаклций образцовый резистор 27, объект 28 измерени , повторитель 29

напр жени , вспомогательный образцовый резистор 30, первичную обмотку 31 компаратора 32 токов, другую первичную 33 и выходную 34 обмотки, компаратор 32 токов, образцовую меру 35, детектор 36 равновеси  и блок 37 анализа.

Устройство работает следующим образом.

Перед определением параметров измерительного объекта в мостовой цепи при помощи задатчика 1 кодов устанавливаетс  необходимое значение измерительного тока Хи м.- При этом выходной код первой декады задатчика 1 кодов, снимаемый с выхода 2, поступает на первый вход 6 сумматора 5 кодов, а с его выхода - на входы цепей управлени  коммутирующими элементами обмотки 8 трансформатора 9 напр жени . Благодар  этому число включенных витков обмотки 8 становитс  пропорциональным выходному коду первой декады задатчика 1 кодов.

При подключении источника 10 питани  к первичной обмотке 14 трансформатора 9 напр жени  на его вторичных обмотках 8 и 15 возникает соответствующее напр жение. Переменное напр жение, снимаемое с обмотки В при помощи преобразовател  16, преобразуетс  в посто нное напр жение и подаетс  на первый вход 18 дифференциального усилител  17. На второй вход 19 этого усилител  подаетс  посто нное напр жение, снимаемое с выхода 25 цифроаналогового преобразовател  20. На кодовые входы 21, 22 и 23 цифроаналогового преобразовател  20 подаютс  выходные коды соответственно первой, второй и третьей декад задатчика 1 кодов, а на сигнальный вход 24 - посто нное напр жение источника 26 опорного напр жени .

Уровень напр жени  источника 26 и номинальное выходное напр жение источника 10 питани , а также отношение витков вторичной 8 и первичной 14 обмоток трансформатора 9 выбраны такими, что при любом значении выходного кода старшей декады задатчика 1 кодов и нулевом значеНИИ выходного кода его остальных декад разность напр жений, поступающих на входы дифференциального уси- лител  17, равна нулю. Если выход

3.

ные коды младших декад задатчика 1 кодов принимают значение, отличное от нул , на выходе дифференциального усилител  17 возникает усиленный сигнал, пропорциональный разности действующих на его входах напр жений . Этот сигнал, воздейству  на цепь управлени  делител  12 напр жени , измен ют его коэффициент передачи, в результате чего выходное напр жение источника 10 питани  увеличиваетс ,, разность между напр жени ми, подаваемыми на входы дифференциального усилител  17, устран етс , а напр жение, действующее на включенных витках обмотки 8 трансформатора 9, становитс  пропорциональным выходному коду задатчика 1 кодов. Это напр жение подаетс  на токозадающий образцовый резистор 27, в результате чего возникает измерительный ток IMJM., под действием которого на зажимах объекта 28 измерени  по вл етс  падение напр жени  Напр жение посредством повторител  29 подводитс  к вспомогательному образцовому резистору 30, в котором возникает ток 1. Этот ток при помощи обмотки 31 компаратора 32 токов создает магнитный поток, который сравниваетс  с магнитным потоком, возникающим при протекании через обмотку 33 компаратора 32 токов образцового тока Ij, создаваемого образцовой мерой 35, и напр жением, I действующим на обмотке 15 трансформатора 9 напр жени . Результат сравнени  магнитных потоков воспринимаетс  выходной обмоткой 34 компаратора 32 токов и анализируетс  при помощи детектора 36 равновеси . Последний вырабатывает сигналы управлени , под действием которых измен етс  число витков обмотки 15 трансформатора 9 напр жени , благодар  чему мост приходит в состо ние равновеси .

При установке минимальных (меньше п ти) наборов на первой (старшей) декаде и максимальных (больше п ти) наборов на второй декаде задатчика 1 кодов напр жение на выходе источника 10 питани  заметно измен етс , что приводит к нежелательному изменению чувствительности измерительной цепи.

Дл  устранени  этого  влени  в устройство введен блок 37 анализа.

10

150334

Он анализирует состо ние первой и i второй декад задатчика 1 кодов и работает так, что, если набор на первой декаде меньше п ти и на второй больше п ти, на выходе блока 37 по вл етс  сигнал с уровнем логической единицы, который, поступа  на второй вход сумма юра 5 кодов, увеличивает выходной код сумматора на единицу . Соответственно этому увеличиваетс  и число включенных витков обмотки 8 трансформатора 9 напр жени , вследствие чего напр жение на выходе преобразовател  16 увеличиваетс  и становитс  близким к выходному напр жению цйфроаналогового преобразовател  20. Разность напр жений, поступающих на входы 18 и 19 дифференциального усилител  17, уменьшаетс , и выходное напр жение источника 10 питани  становитс  близким к своему номинальному значению.

Таким образом, предлагаемое техническое решение характеризуетс  прос- 25 тотой и позвол ет обеспечить высокую точность установки и поддержание заданного значени  измерительного тока.

15

20

30

Claims (1)

1. Трансформаторный мост дл  измерени  параметров комплексных сопротивлений , содержащий источник питани , подключенный выходом к первичной обмотке трансформатора напр жени , подвижный контакт первой вторичной обмотки трансформатора напр жени  соединен с первым выводом токо- задающего образцового резистора,

второй вывод которого соединен с первым зажимом дл  подключени  объекта измерени  и первым входом повторител  напр жени , второй вход которого соединен с вторым зажимом дл 

подключени  объекта измерени  и с общей шиной, а выход повторител  напр жени  соединен с первым выводом вспомогательного образцового резистора , второй вывод которого соединен

с первым выводом первой обмотки компаратора токов, подвижный контакт второй вторичной обмотки трансформатора напр жени  соединен с первым выводом образцовой меры, второй вывод которой соединен с подвижным контактом второй обмотки компаратора токов, вторые выводы первой и второй обмоток компаратора токов

соединены с общей шиной, треть  обмотка компаратора токов соединена с входами детектора равновеси , подвижные контакты первой вторичной обмотки трансформатора напр жени  и второй обмотки кЬмпаратора токов соединены между собой, задатчик кодов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и надежности, в него введены блок анализа, преобразователь переменного напр жени  в посто нное, цифроаналоговый преобразователь, источник опорного напр жени , диффе- ренциальньй усилитель и сумматор кодов , один вход которого подсоединен к первому выходу задатчика кодов, а выход - к подвижным контактам коммутации, первый и второй входы блока анализа подсоединены к первому и второму выходам задатчика кодов соответственно , а выход - к другому входу сумматора кодов, вход преобразовател  переменного напр жени  в посто нное подсоединен к подвижному контакту первой вторичной обмотки трансформатора напр жени , первый вход цифроаналогового преобразовател  соединен с выходом источника опорного напр жени , а второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с первым, вторь и третьим выходами задатчика кодов,

первый вход дифференциального усилител  соединен с выходом преобразовател  переменного напр жени  в посто нное , второй вход - с выходом цифро- аналогового преобразовател , а выход - с входом источника питани .

2 . Трансформаторный мост по п. 1, отличающийс  тем, что источник питани  содержит управл емый делитель напр жени , первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, второй вход - с входом источника питани , а выход - с входом усилител  мощности, выход которого соединен с выходом источ- ,ника питани .