SU1656601A1 - Четырехзажимный трансформаторный преобразователь комплексного сопротивлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - рас- ширение диапазона преобразовани  комплексного сопротивлени  и повышение точности преобразовани . Преобразователь содержит трансформатор и образцовые элементы 5-1, 5-25-п комплексного сопротивлени . Дл  компенсации погрешности преобразовани  используютс  сердечники 1-2, 1-31-п, вторичные обмотки 3-2, 3-3, З-n и элементы 5-2, 5-3 5-п, При этом компенсируютс  погрешности первого пор дка, обусловленные вли нием тока намагничивани  сердечника 1-1. Погрешности второго пор дка малости, возникающие из-за неполного размагничивани  сердечника 1-2. компенсируютс  при помощи сердечника 1-3, обмотки 3-3 и элемента 5-3. Погрешность, обусловленна  активным сопротивлением обмотки 3-1. компенсируетс  за счет автотрансформаторного выполнени  (отводы 4-2... . 4-п) потенциальных цепей преобразовател  Наличие двойного преобразовани  комплексного сопротивлени  (из обмотки 2 в обмотку 3-1, а затем из обмотки 3-1 в отвод 4-1) позвол ет расширить диапазон преобразовани  комплексного сопротивлени . 1 ил. Ј

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано , например, при построении образцовых мер и магазинов емкости больших номинальных значений, а также мер и магазинов индуктивности и активного сопротивлени  малых номинальных значений, примен емых, например, дл  поверки точности измерителей комплексного сопротивлени .

Цель изобретени  - расширение диапазона преобразовани  комплексного сопротивлени  и повышение точности преобразовани .

На чертеже представлена структурна  схема четырехзажимного трансформаторного преобразовател  комплексного сопротивлени .

Четырехзажимный трансформаторный преобразователь комплексного сопротивлени  содержит трансформатор с сердечниками 1-1. 1-2 1-п.первичной обмоткой 2,

вторичными обмотками 3-1, 3-2З-n. выполненными с отводами 4-1. 4-24-п от

частей вторичных обмоток, и образцовые элементы 5-1. 5-25-п комплексного сопротивлени . Обмотки 2. 3-1. 4-1 выполнены на п сердечниках, обмотки 3-2 и 4-2 выполнены на п-1 сердечниках, аналогично обмотки З-i и 4-i выполнены на (п - I + 1) сердечниках. Отводы 4-1. 4-24-п совмещены с обмотками 3-1. 3-2З-n Отводы

4-1, 4-24-п вторичных обмоток соединены между собой последовательно и согласно , а отвод 4-1 вторичной обмотки и конец З-n вторичной обмотки  вл ютс  первым 6 и вторым 7 потенциальным выводами четырехзажимного трансформаторного преобразовател  комплексного сопротивлени , его токовые выводы 8 и 9.

О СП

о о о

Четырехзажимный трансформаторный преобразователь комплексного сопротивлени  работает следующим образом

При включении преобразовател  в электроизмерительную цепь к его токовым выводам (выводы обмотки 2) прикладываетс  определенное напр жение При этом через элемент 5-1 будет протекать ток, пропорциональный коэффициенту трансформации между обмотками 2 и 3-1, и формируетс  соответствующее напр жение на элементе 5-1. При нулевом значении активного сопротивлени  обмотки 3-1 напр жение на элементе 5-1 равно ЭДС обмотки 3-1 и трансформируетс  в отвод 4-1, подключенный к потенциальным зажимам меры. В результате напр жение, сформированное на потенциальных зажимах преобразовател , пропорционально полному сопротивлению элемента 5-1 (L0), коэффициенту трансформации между обмотками 2 и 3-1 и обратно пропорционально коэффициенту трансформации между обмоткой 3-1 и отводом 4-1.

Эквивалентное сопротивление (L3) трансформаторного преобразовател , определ емое отношением напр жени  на потенциальных зажимах меры к току, протекающему в его первичной обмотке 2 равно

ГП2 ГП4

L-Э - LOт -

ТТЛ

(1)

где ГП2. гпз, ПЛ4 - числа витков в обмотках 2 3-1 и отводе 4-1 соответственно

Однако в реальном преобразователе эквивалентное сопротивление формируетс  с погрешност ми Эти погрешности обуславливаютс  во-первых, наличием активного сопротивлени  обмотки 3-1, которое вли ет на величину тока в указанной обмотке, во- вторых, наличием тока намагничивани  сердечника 1-1, обуславливающим нарушение пропорциональности между токами в обмотках 2 и 3-1 Дл  компенсации погрешности преобразовани  используютс  сердечники 1-2, 1-3, , 1-п, обмотки 3-2. 3-3. .., 3-п и элементы 5 -2, 5-3, ,5 п Ввиду наличи  магнитного потока в сердечнике 1-2 в обмоткеЗ-2 формируетс  ток, примерно равный приведенному к обмотке 3-2 току намагничивани  сердечника 1-1 Этот ток создает падение напр жени  на элементе 5-2, котооое трансформируетс  в отвод 4- 2 и увеличивает напр жение на потенциальных зажимах преобразовател  Таким образом компенсируютс  погрешности первого пор дка, обусловленные вли нием тока намагничивани  сердечника 1-1. Однако из-за неполного размагничивани  сердечника 1- 2 возникают погрешности второго пор дка

малости Эти погрешности компенсируютс  при помощи сердечника 1 3 обмотки 3-3 и элемента и т д В результате такого схемного решени  удаетс  скомпенсировать погрешности, обусловленные вли нием тока намагничивани  до величины (п - 1)-го пор дка малости включительно

Погрешность, обусловленна  активным сопротивлением обмотки 3 1 компенсирует0 с  за счет автотрансформаторного выполне ни  потенциальных цепей преобразовател 

При этом падение напр жени  на активном сопротивлении обмотки 4- 1 суммируетс  с ЭДС, наведенной в этой обмотке, за

5 счет чего повышаетс  напр жение на потенциальных зажимах меры При этом компенсируетс  погрешность первого пор дка малости Дл  компенсации более высоких пор дков малости этой погрешности съем

0 напр жени  с обмоток 3 2 3 птакжеосу- ществл етс  автотрансформаторным путем (отводы 4 2. 4 п) При выполнении обмотки 3 1 (включа  и отвод 4 1) а также каждой из обмоток З-i (включа  отвод 4 i) одинако5 вым проводом удаетс  скомпенсировать указанную погрешность до величин n-го пор дка малости.

При этом наличие двойного преобразовани  комплексного сопротивлени  (из обмотки

0 2 в обмотку 3-1. а затем из обмотки 3-1 в отвод 4-1) позвол ет весьма существенно расширить диапазон преобразовани  комплексного сопротивлени  (в гщ/rru раз) Кроме того, наличие автотрансформаторного под5 ключени  потенциальных цепей преобразогтъ , гти ,.

вател  позвол ет в - раз (где - « 1)

тзтз

снизить его выходное сопротивление, в св л зи с чем практически устран ютс  погрешности , обусловленные шунтированием потенциальных цепей преобразовател  элементами схемы подключаемых к нему измерительных приборов

5В предлагаемом преобразователе возможна перемена местами токовых и потен циальных зажимов При этом точность преобразовани  комплексного сопротивлени  не изменитс  В общем случае числа

Q витков в обмотках 3-1, . 3-n MoiyT быть различными Кроме того различными могут быть числа витков в отводах 4-1 . 4-п и различными могут быть импедансы элементов 5-1. .. 5-п Однако, исход  из метроло5 гических,конструктивныхи

технологических соображении числа витков в обмотках 3-1. З-i обычно выбираютс  равными По этим же соображени м обычно выбираютс  равными числа витков

в отводах 4-1 4-п. а также выбираютс 

элементы 5-15-п с одинаковыми комплексными сопротивлени ми. Регулирование эквивалентного сопротивлени  может осуществл тьс  коммутацией витков в обмотке 2, совместной коммутацией витков в отводах 4-1, 4-2 4-п, а также совместным регулированием комплексного сопротивлени  элементов 5-15-п.

Изобретение позвол ет строить трансформаторные меры емкостей больших номинальных значений, а также меры малой индуктивности и меры малого активного со- противлени  с высокими метрологическими характеристиками и обеспечивать метрологическую аттестацию современных измерителей комплексного сопротивлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Четырехзажимный трансформаторный преобразователь комплексного сопротивлени , содержащий трансформатор, выполненный на п сердечниках с первичной и п вторичными обмотками, параллельно каждой из вторичных обмоток подключен соответствующий образцовый элемент

   комплексного сопротивлени , при этом кажда  1-  вторична  обмотка трансформатора расположена на (п - I + 1) сердечниках (где 1 1,2п), а выводы первичной обмотки  вл ютс  токовыми выводами четырехзажимноготрансформаторного

   преобразовател  комплексного сопротивлени , отличающийс  тем, что. с целью расширени  диапазона преобразовани  комплексного сопротивлени  и повышени 

   точности преобразовани , кажда  вторична  обмотка выполнена с отводами, отвод j-й вторичной обмотки подключен к концу (j - 1)-й

   вторичной обмотки (где j 2. 3п), а отвод

   первой и конец n-й вторичных обмоток  вл ютс  соответственно первым и вторым потенциальными выводами четырехзажимного трансформаторного преобразовател  комплексного сопротивлени .

   в

   7