SU1555672A1

SU1555672A1 - Трансформаторный мост дл измерени малых сопротивлений

Info

Publication number: SU1555672A1
Application number: SU884473492A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Немировский
Original assignee: Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени параметров малых комплексных сопротивлений в цел х переменного тока. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет устранени погрешности, возникающей в ветви образцового сопротивлени при сохранении линейной зависимости, и уменьшение трудозатрат путем замены набора образцовых мер сопротивлени одним образцовым резистором. Цель достигаетс в результате введени регулируемого делител 9 напр жени и согласующего трансформатора 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками. При этом вход делител 9 напр жени подключен к началу обмотки 5, а выход соединен с началом обмотки 7 согласующего трансформатора, конец которой соединен с общей шиной. Конец обмотки 4 подключен к началу вторичной обмотки 8 согласующего трансформатора, конец которой соединен с первым входом усилител тока. Введение новых узлов и св зей позвол ет устранить погрешность в ветви образцового сопротивлени и повысить точность измерени в три раза. При сохранении линейности зависимости величины измер емого параметра от результата измерени данное решение позвол ет уменьшить также трудозатраты. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к электро- измерительной технике и предназначено дл измерени параметров малых комплексных сопротивлений в цеп х пере- менного тока.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет устранени погрешности, возникающей в ветви образцового сопротивлени при . сохранении линейной зависимости, и уменьшение трудозатрат за счет замены набора образцовых мер сопротивлени одним образцовым резистором.

На фиг. 1 представлена структурна схема трансформаторного моста дл измерени малых сопротивлений; на фиг. 2 - структурна схема регулируемого делител напр жени .

Трансформаторный мост (фиг. 1) содержит источник 1 питани , трансформатор 2 напр жени с первичной обмоткой 3 (w1) и вторичными первой обмоткой 4 (w2) и второй обмоткой 5 (w3), согласующий трансформатор 6 с первич- ной обмоткой 7 (w5) и вторичной обмоткой 8 (w4), регулируемый делитель 9 напр жени , усилитель 10 тока, образцовую меру 11 (R0), измер емый объект 12 (Rp с первым зажимом 13 и вторым зажимом 14, индуктивный компаратор 15 токов с первой входной обмоткой 16 (w6), второй входной обмоткой 17 (w7) и выходной обмоткой 18 (w8), указатель 19 равновеси . При этом начало обмотки 4 соединено с первым зажимом 13 мер емого объекта 12, второй зажим 14 соединен с началом первой входной обмотки 16 индуктивного компаратора 15 токов, конец которой соединен с общей шиной, концы обмотки 5 и второй входной обмотки 17 индуктивного компаратора 15 токов соединены с общей шиной, образцова мера 11 подключена между началом об- мотки 5 и началом обмотки 17, усилитель 10 тока выходом соединен с зажимом 13, а второй вход соединен с зажимом 14, указатель 19 равновеси соединен с выходной обмоткой 18 индук- тивного компаратора 15, один конец которой и один вывод указател 19 равновеси соединены с общей шиной, вход делител 9 напр жени подключен к началу обмотки 5, а выход соединен с началом обмотки 7 согласующего транс- фррматора 6, конец которой соединен с общей шиной, конец обмотки 4 подключен к началу вторичной обмотки 8

г

5

0 5 0 XQ .с сп 5

согласующего трансформатора, конец которой соединен с первым входом усилител тока.

Трансформаторный мост работает следующим образом.

Индуктивный компаратор 15 токов дает нулевое напр жение на выходе в том случае, если выполн етс условие

1„. w6 id-w7.(1)

Образцовый ток I Jk

V

(2)

где U3 - напр жение на обмотке 5.

Усилитель 10 тока поддерживает на первом 13 и втором 14 зажимах измер емого объекта 12 напр жение, равное потенциалу, который поступает на его первый вход. Этот потенциал складываетс из напр жений 11 г на обмотке 4 и U4 на обмотке 8. Напр жение иг неизменно по величине, a U измен етс в соответствии с коэффициентом делени регулируемого делител 9 напр жени . При этом обмотки 4 и 8- включены последовательно между выходом и первым входом усилител 10 тока, следовательно , по обмотке 8 согласующего трансформатора 6 протекает только входной ток усилител 10 тока, который пренебрежимо мал (1СГ8 А), поэтому можно считать, что согласующий трансформатор- работает на холостом ходу. Это значит, что на его коэффициент трансформации не оказывают вли ни паразитные межвитковые проводимости и собственное сопротивление обмоток. Можно записать выражение дл измерительного тока

1 -иа+и4 1 кГ

(з)

Напр жение U4 можно записать в ледующем виде:

U Ш- N-,(4)

43 W5

де N - коэффициент делени регулируемого делител 9 напр жени , который измен етс от О до 1 (фиг. 2). Отсюда

w4 U,-ни,- -W3

R)

(5)

Подставл (5) и (2) в (1) получают

(Ua+u,.N|).

RK Отсюда наход т выражение .мер емого сопротивлени

w4v w5;

(7)

измерени сопротивлени

Rx мин устанавливаетс при

R

Ra.

К мин uvw7

(8)

Из выражени (8) видно, что начало диапазона может выбиратьс с помощью комбинаций числа витков обмо7 ток 16 (w6) и 17 (w7), напр жений U2 и U и величины RO, что дает широкие возможности их вариации. Конец диапазона измерени сопротивлений RX макс устанавливаетс при

RrfWo-d +U,

w4v ы5}

макс

Uy w/

(9)

R

где

К3

- w5

N К,

ч-

(10)

Из выражени (9) видно, что ширин диапазона измерени сопротивлени Rx можно выбирать путем изменени отноw5

шени -т согласующего трансформатора 6.

i

При заданных значени х R0,Ua,U5, w4-w7 выражение (7) может быть представлено в виде N К, +К4

кЛ

w6-U

о

.

Из выражени (10) видно, что сопротивление Rx измер емого объекта 12 св зано линейной зависимостью с коэффициентом делени N.

i

Таким образом, предлагаемый мост по сравнению с известным позвол ет увеличить точность измерени не менее чем в три раза, устанавливать диапазон измер емых сопротивлений путем изменени отношени числа витков вспомогательного трансформатора, уменьшить трудозатраты за счет заме0

5

0

5

0

5

0

5

0

ны набора образцовых мер сопротивлени одним образцовым резистором.

Claims

Формула изобретени

Трансформаторный мост дл измерени малых сопротивлений, содержащий источник питани , трансформатор напр жени с двум вторичными обмотками , начало первой вторичной обмотки которого соединено с первым зажимом дл подключени измер емого объекта, второй зажим дл подключени измер емого объекта соединен с началом первой входной обмотки индуктивного компаратора токов, конец которой соединен с общей шиной, концы второй вторичной обмотки трансформатора напр - - жени и второй входной обмотки индуктивного компаратора токов соединены с общей шиной, образцовую меру, подключенную между началом второй вторичной обмотки трансформатора напр жени и началом второй входной обмотки индуктивного компаратора токов, усилитель тока, выход которого соединен с первым зажимом дл подключени измер емого объекта, а первый вход соединен с вторым зажимом дл подключени измер емого объекта, указатель равновеси , соединенный с выходной обмоткой индуктивного компаратора токов, один конец которой и один вывод указател равновеси соединены с общей шиной, отличающий- с тем, что, с целью повышени точности и уменьшени трудозатрат, в него введены регулируемый делитель напр жени и согласующий трансформатор с первичной и вторичной обмотками, причем вход делител напр жени подключен к началу второй вторичной обмотки трансформатора напр жени , а выход соединен с началом первичной обмотки согласующего трансформатора, конец которой соединен с общей шиной, конец первой вторичной обмотки трансформатора напр жени подключен к началу вторичной обмотки согласующего трансформатора, конец которой соединен с вторым входом усилител Тока.

Фиг-2