SU1566301A1 - Трансформаторна мера импеданса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  импеданса. Трансформаторна  мера импеданса содержит образцовый импеданс 1, трансформаторы 2 и 3 с обмотками 4-9 и сердечниками 10-13. В устройстве осуществл етс  раздельна  компенсаци  активных составл ющих погрешностей в трансформаторах 2 и 3. Это позвол ет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса. Кроме того, в устройстве полностью компенсируетс  мнима  составл юща  погрешности первого пор дка, что повышает точность преобразовани  импеданса. Регулирование эквивалентного сопротивлени  трансформаторной меры импеданса может осуществл тьс  путем изменени  числа витков в обмотках 4 и 9, а также изменени  полного сопротивлени  образцового импеданса 1. 1 ил.

Description

4

-; з

СП

о

О

со

10

12

 

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении образцовых мер и магазинов емкостей больших номинальных значений, а также ин- дуктивностей малых номинальных значений .

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  импеданса.

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема трансформаторной меры импеданса.

Трансформаторна  мера импеданса содержит образцовый импеданс 1, первый и второй трансформаторы 2 и 3 с первыми обмотками 4 и 5, вторыми обмотками 6 и 7, третьими обмотками 8 и 9 с первыми сердечниками 10 и 11 и вторыми сердечниками 12 и 13.

Трансформаторна  мера импеданса работает следующим образом.

Первый трансформатор 2 работает в режиме, близком к режиму трансформатора тока, так как его втора  и треть  обмотки 6, 8 подключены к ниэ- коомному образцовому импедансу 1.Под действием напр жени , приложенного к токовому входу трансформаторной меры импеданса, которым  вл етс  перва  обмотка 4 первого трансформатора 2, на образцовом импедансе 1 формируетс  напр жение, пропорциональное коэффициенту трансформации по току первого трансформатора 2. Это напр жение приложено к первой и второй обмоткам 5 и 7 второго трансформатора 3 и трансформируетс  в третью обмотку 9.

Второй трансформатор 3 работает в режиме, близком к режиму трансформатора напр жени , так как его треть  обмотка 9 подключаетс  к высокоомным входам измерительных приборов и поэтому напр жение, сформированное на третьей обмотке 9, пропорционально полному сопротивлению образцового импеданса 1, коэффициенту трансформации по току первого трансформатора 2 и коэффициенту трансформации по напр жению второго трансформатора 3.

Эквивалентное сопротивление трансформаторной меры определ етс  отношением напр жени  на выходе трансформаторной меры импеданса к току, протекающему в ее токовой цепи на входе трансформаторной меры импеданса (в первой обмотке 4). Поэтому эквивалентное сопротивление Z, трансформаторной меры импеданса пропорционально полному со10

15

20

25

15663014

противлению образцового импеданса 1 и коэффициентам трансформации по току и напр жению соответственно первого и второго трансформаторов 2 и 3.

В первом трансформаторе 2 из-за наличи  тока намагничивани  первого сердечника 10 пропорциональность между токами в первой и второй обмотках 4 и 6 первого трансформатора нарушаетс , в результате чего напр жение на образцовом импедансе 1 формируетс  с погрешностью и, следовательно, с погрешностью формируетс  напр жение на выходе трансформаторной меры импеданса .

Во втором трансформаторе 3 ток намагничивани  второго сердечника 13, протекающий по второй обмотке 7, вызывает падение напр жени  на активном сопротивлении этой обмотки. В результате погрешность напр жени  на третьей обмотке 9 - на выходе трансформаторной меры импеданса - возрастает.

Погрешность напр жени  на выходе трансформаторной меры импеданса обуславливает погрешность эквивалентного сопротивлени . Мнима  составл юща  этой погрешности вызывает по вление начального тангенса угла потерь.

Погрешность от вли ни  токов намагничивани  каждого трансформатора 2 и 3 компенсируетс  отдельно. В первом трансформаторе 2 в третьей обмотке 8 за счет магнитного потока сер- дечника 12 формируетс  ток, определ емый разностью приведенного к вторичной цепи тока первой обмотки 4 и тока второй обмотки 6, т.е. примерно равный приведенному к вторичной цепи току намагничивани  первого сердечника 10. Этот ток вводитс  в цепь образцового импеданса 1 и увеличивает на нем падение напр жени . В результате увеличиваетс  напр жение на выходе трансформаторной меры импеданса и компенсируетс  мнима  составл юща  погрешности.

На втором трансформаторе 3 компенсирующее воздействие формируетс  на первой обмотке 5. Напр жение первой обмотки 5 определ етс  разностью приложенного к этой обмотке напр жени  образцового импеданса 1 и наведенной в этой обмотке магнитным потоком второго сердечника 13 ЭДС из второй обмотки 7. При равенстве чисел витков в обмотках 5 и 7 напр жение на первой обмотке 5 равн етс  падению напр же30

40

45

50

55

ни  на активном сопротнплении второй обмотки 7. Под действием напр жени  первой обмотки 5 возникает магнитный поток в первом сердечнике 11 и напр жение на выходе трансформаторно меры импеданса на третьей обмотке 9 увеличиваетс . За счет этого компенсируетс  мнима  составл юща  погрешности второго трансформатора 3.

В результате выражение дл  остаточной мнимой составл ющей погрешности трансформаторной меры импеданса имеет вид

(4 Ч

Х«

+ 6

R 2

2«)

г

где R, - активное сопротивление второй обмотки 6, равное активному сопротивлению первой обмотки 5;

R. - активное сопротивление третьей обмотки 8, равное активному сопротивлению второй обмотки 7; х - индуктивное сопротивление

третьей обмотки 8; Z - полное сопротивление образцового импеданса 1. Таким образом.раздельна  компенсаци  активных составл ющих погрешностей в первом и втором трансформаторах 2 , 3 позвол ет существенно уменьшить тангенс угла потерь трансформаторной меры импеданса, а также полностью компенсируетс  мнима  составл юща  погрешности первого пор дка , в результате чего повышаетс  точность преобразовани  импеданса.

Регулирование эквивалентного сопротивлени  трансформаторной меры

0

5

0

5

0

5

0

импеданса может осуществл тьс  путем изменени  чисел виткон в обмотках 4 и 9, а также изменением полного сопротивлени  образцового импеданса.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Трансформаторна  мера импеданса, содержаща  образцовый импеданс, первый трансформатор с одним сердечником и двум  обмотками, выводы первой обмотки которого  вл ютс  токовым входом трансформаторной меры импеданса, второй трансформатор с двум  сердечниками и трем  обмотками, в котором перва  и треть  обмотки расположены на двух сердечниках, а втора  обмотка второго трансформатора расположена на одном сердечнике, причем втора  обмотка первого трансформатора подключена параллельно образцовому импедансу и первой обмотке второго трансформатора , начало третьей обмотки второго трансформатора  вл етс  первым выводом трансформаторной меры импеданса , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  импеданса, в первый трансформатор введены второй сердечник и треть  обмотка, котора  расположена на втором сердечнике и подключена параллельно второй обмотке первого трансформатора , параллельно которой подключена втора  обмотка второго трансформатора , конец третьей обмотки которого  вл етс  вторым выводом трансформаторной меры импеданса, причем перва  и втора  обмотки первого трансформатора расположены на двух сердечниках .