SU1767337A1 - Device for remote voltage and current registration - Google Patents

Device for remote voltage and current registration Download PDF

Info

Publication number
SU1767337A1
SU1767337A1 SU904842990A SU4842990A SU1767337A1 SU 1767337 A1 SU1767337 A1 SU 1767337A1 SU 904842990 A SU904842990 A SU 904842990A SU 4842990 A SU4842990 A SU 4842990A SU 1767337 A1 SU1767337 A1 SU 1767337A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cable
resistor
matching
chain
resistance
Prior art date
Application number
SU904842990A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Субачев
Original Assignee
Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина filed Critical Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority to SU904842990A priority Critical patent/SU1767337A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1767337A1 publication Critical patent/SU1767337A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Устройство относитс  к технике электрических измерений. Назначение - дистанционна  регистраци  напр жени  или тока в широком частотном спектре с использованием радиочастотного кабел . Устройство рекомендуетс  дл  случаев большой удаленности регистрирующего прибора отдатчика , а также использовани  кабелей малого сечени , когдп их омическое сопротивление соизмеримо с волновым, т е, когда погрешность измерений, вызванна  этим, при ис пользовании традиционных схем неприемлемо велика. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регистрации. Устройство включает датчик регистрируемого сигнала (омический либо емкостной) кабель с согласующим входным резистором и согласующим выходным резистором, либо выходной согласующей RC-цепочкой. Последовательно с выходным резистором или выходной согласующей RC-цепочкой включена группа RLC-цепочек двух типов, из которых первый - параллельное соединение элементов RLC, второй - параллельное соединение R и цепочки LC. Согласующий выходной резистор или согласующа  RC-це- почка и RLC-цепочки второго типа включены подр д, образу  цепочку, к которой подключен регистрирующий прибор (например, осциллограф ). 2 ил.The device relates to an electrical measurement technique. The purpose is remote sensing of voltage or current in a wide frequency spectrum using a radio frequency cable. The device is recommended for cases of large remoteness of the recording device of the transmitter, as well as the use of cables of small cross section, when their ohmic resistance is commensurate with the wave, that is, when the measurement error caused by this, using traditional schemes is unacceptably large. The aim of the invention is to improve the accuracy of registration. The device includes a sensor of the recorded signal (ohmic or capacitive) cable with a matching input resistor and a matching output resistor, or an output matching RC-circuit. A series of two types of RLC chains are included in series with the output resistor or the output matching RC circuit, the first of which is the parallel connection of the RLC elements, the second the parallel connection of R and the LC chain. The matching output resistor, or the matching RC circuit and the second type of RLC chains, are also included to form a chain to which the recording device is connected (for example, an oscilloscope). 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к области электрических измерений. Назначение - дистанционна  регистраци  напр жени  или тока в широком частотном спектре с использованием радиочастотного кабел .This invention relates to the field of electrical measurements. The purpose is remote sensing of voltage or current in a wide frequency spectrum using a radio frequency cable.

Устройство рекомендуетс  дл  случаев большой удаленности регистрирующего прибора от датчика, а также использовани  кабелей тонкого сечени , когда их омическое сопротивление соизмеримо с волновым , то есть когда погрешность при использовании традиционных схем измерени  неприемлемо велика.The device is recommended for cases of large remoteness of the recording device from the sensor, as well as the use of thin section cables, when their ohmic resistance is comparable with the wave resistance, i.e. when the error when using traditional measurement circuits is unacceptably high.

В традиционной схеме измерени , включающей датчик, регистрирующий прибор и соедин ющий их кабель, согласованный с двух сторон, при отношенииIn the traditional measurement scheme, which includes a sensor, a recording device and a cable connecting them, matched on both sides, with respect to

омического сопротивлени  кабел  к волноR кэб лohmic cable resistance to wave R cab

вому --- 1 в случае регистрации сигналов одной и той же амплитуды, но разной частоты, например, дес тков герц и дес тков килогерц амплитуда сигналов на прибоRKa6You can see it --- 1 in the case of recording signals of the same amplitude, but of different frequencies, for example, tens of hertz and tens of kilohertz amplitude of signals on the instrument RKa6

ре разнитс  на 9%. а приre divided by 9%. and at

- 2 -- 2 -

ЧH

V| toV | to

СОWITH

VIVI

соответственно, на 26,4%, то есть получаютс  совершенно неприемлемые цифры.accordingly, by 26.4%, i.e. completely unacceptable figures are obtained.

Из устройств дистанционного измерени  исключающих этот фактор известны устройства со световодом вместо кабел . Их недостаток - высока  стоимость, необходимость иметь источник питани , у звимость по отношению к механическим воздействи м на световод.From remote measurement devices that exclude this factor, devices with a light guide instead of a cable are known. Their disadvantage is high cost, the need to have a power source, which is susceptible in relation to the mechanical effects on the fiber.

Из устройств, устран ющих вли ни  омического сопротивлени  кабел , общеизвестны индуктивные катушки, включаемые в рассечку кабел  через определенное рассто ние , однако, полна  компенсаци  вли - ни  омического сопротивлени  этим способом практически недостижима, кроме того, снижаетс  передаваема  мощность сигнала , а сам кабель с Многочисленными включенными катушками становитс  непри- годным дл  повторного использовани .Of the devices that eliminate the effects of the ohmic resistance of the cable, inductive coils that are included in the cable cut through a certain distance are well known, however, the full compensation of the influence of the ohmic resistance by this method is practically unattainable, in addition, the transmitted signal power is reduced, and the cable itself The multiple included coils become unusable for reuse.

Кабел спёциальной конструкции с уве- личенной индуктивностью лишь частично устран ют искажение сигнала и имеют высокую стоимость.A tailored cable with an increased inductance only partially eliminates signal distortion and is expensive.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регистрации сигналов (в дес тки раз) за счет более эффективного снижени  погрешности более простыми и дешевыми средствами. Это достигаетс  тем. что компенсаци  погрешности обеспечиваетс  за счет специально рассчитанной величины сопротивлени  входного согласующего резистора и применени  RLC цепочек на выходе кабел .The aim of the invention is to improve the accuracy of signal registration (tenfold) due to more effective reduction of the error by simpler and cheaper means. This is achieved by those. that error compensation is provided by a specially calculated resistance value of the input terminating resistor and the use of RLC chains at the cable output.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства дл  омического датчика; на фиг. 2 - схема дл  емкостного датчика.FIG. 1 shows the scheme of the proposed device for an ohmic sensor; in fig. 2 is a circuit for a capacitive sensor.

Датчик, выполненный с помощью резисторов 1,2 или конденсаторов 19,20, под- ключей к измерительному кабелю 3 через входной согласующий резистор 5. К концу кабел  подключены последовательна  цепь из симметрично расположенных идентичных групп элементов:The sensor, made with the help of resistors 1.2 or capacitors 19, 20, is connected to measuring cable 3 via an input terminating resistor 5. A series of symmetrically identical identical groups of elements is connected to the end of the cable:

-параллельно соединенных между собой резисторов 6(10), конденсаторов 11 (17) и катушек индуктивности 12(18);- in parallel interconnected resistors 6 (10), capacitors 11 (17) and inductors 12 (18);

-параллельно соединенных резисторов 7 (9) и цепочки из последовательно сое- диненных конденсаторов 14 (16) и катушек индуктивности 13 (15), а также резистора 8 или цепочки из резистора 8 и конденсатора- parallel connected resistors 7 (9) and a chain of series-connected capacitors 14 (16) and inductors 13 (15), as well as a resistor 8 or a chain of resistor 8 and a capacitor

21 дл  случа  емкостного датчика.21 for the case of a capacitive sensor.

Регистрирующий прибор включен меж- ду внутренними концами катушек индуктивности 12,18 параллельно остальной части последовательной цепи,The recording device is connected between the inner ends of the inductance 12,18 parallel to the rest of the series circuit,

, Устройство базируетс  на традиционной схеме с омическим или емкостным дат- чиком и кабелем, согласованным с обеих сторон.The device is based on the traditional scheme with an ohmic or capacitive sensor and a cable matched on both sides.

Соотношение параметров элементов участка схемы подключенного к выходу кабел  таково, что входной импеданс этого участка при любой частоте сигнала равен волновому сопротивлению кабел  - в этом соответствие традиционной схеме и настройке , но в отличие от традиционной настройки сопротивление согласующегоThe ratio of the parameters of the circuit section of the cable connected to the output is such that the input impedance of this section at any signal frequency is equal to the cable impedance - this is in line with the traditional scheme and setting, but unlike the traditional setting, the matching resistance

резистора 5 беретс  меньшим, чем полмо- вое сопротивление и определ етс  как функци  омического сопротивлени  кабел , его длины и удельных электрических параметров . Необходимость этого вызвана переходными процессами в кабеле - отражени ми и преломлени ми электромагнитных волн в каждой точке кабел  из-за омического сопротивлени , привод щими кчастотным погрешност м .resistor 5 is taken smaller than the full resistance and is defined as a function of the cable's ohmic resistance, its length and specific electrical parameters. The need for this is caused by transients in the cable — reflections and refractions of electromagnetic waves at each point of the cable due to ohmic resistance, leading to frequency errors.

Предлагаема  настройка входного резистора снижает погрешность на выходе кабел  в 5 раз. Кроме того, оставша с  нескомпенсированна  погрешность имеет такую зависимость от частоты сигнала, при которой ее величина с увеличением частоты периодически уменьшаетс  и увеличиваетс  (увеличиваетс  сигнал на выходе кабел ) - каждый раз на более низком уровне.The proposed setting of the input resistor reduces the error at the cable output 5 times. In addition, the remaining uncompensated error has such a dependence on the signal frequency, at which its value periodically decreases with increasing frequency and increases (the signal at the cable output increases) - each time at a lower level.

Действие RLC - цепочек основано на компенсации этих участков увеличени  погрешности за счет резонанса на соответствующих частотах. При этом кажда  пара RLC-цепочек с одинаковыми RLC резонирует в одном из диапазонов частот, при котором увеличиваетс  выходной сигнал. При резонансе цепочка с параллельным соединением RLC увеличивает импеданс, а со смешанным - уменьшает и поскольку последн   включена в цепь, шунтирующую прибор, то напр жение на нем снижаетс , компенсиру  повышение напр жени  на выходе кабел .The action of the RLC chains is based on compensating these sections for increasing the error due to resonance at the corresponding frequencies. In doing so, each pair of RLC chains with the same RLC resonates in one of the frequency bands at which the output signal increases. At resonance, a chain with a parallel connection of RLC increases the impedance, and with a mixed one decreases the impedance, and since the latter is included in the circuit that shunts the device, the voltage on it decreases, compensating for the increase in voltage at the cable output.

Пара цепочек 6, 11. 12 и 7, 13, 14 компенсирует первый максимум погрешности, а пара 9, 15, 16 и 10, 17, 18 - второй (при больших частотах). Компенсаци  последующих подъемов погрешности практически не требуетс  за их малостью.A pair of chains 6, 11. 12 and 7, 13, 14 compensates for the first maximum error, and a pair of 9, 15, 16 and 10, 17, 18 - the second (at high frequencies). Compensation for subsequent increases in error is almost not required because of their smallness.

При соотношении омического и волноR каб ZWhen the ratio of the ohmic and the wave R cab Z

Claims (1)

грещность регистрации сигнала составит 1 % против 36% в традиционной схеме. Формула изобретени  Устройство дл  дистанционной регистрации напр жени  и тока, содержащее датчик , входной согласующий резистор, выходной согласующий резистор или RC-це- почку, регистрирующий прибор и соедин ющий его с датчиком через входной Согласующий резистор радиочастотный кабель , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регистрации, в него введены одинаковые по количеству первые и вторые цепочки, кажда  из которых содержит соответственно параллельно включенные резистор, конденсатор, катушку и резистор, подключенный параллельно пового сопротивлени  кабел Signal registration will be 1% vs 36% in the traditional scheme. Claims An apparatus for remotely registering voltage and current, comprising a sensor, an input terminating resistor, an output terminating resistor or an RC circuit, registering a device and connecting it to the sensor via an input terminating resistor, an RF cable, characterized in that increase the accuracy of registration, the first and second chains of the same number are entered in it, each of which contains a resistor, a capacitor, a coil and a resistor connected in parallel, connected in parallel parallel cable resistance 2,5 последовательно соединенным катушке и конденсатору , при этом параметры сопротивлени , индуктивности и емкости каждой первой цепочки равны соответствующим параметрам каждой соседней второй цепочки , вторые цепочки подключены последова- тольно с выходным согласующим резистром или RC-цепочкой между соответствующими первыми цепочками и параллельно регистрирующему прибору, который соединен радиочастотным кабелем с датчиком через соответствующие первые цепочивх . 2.5 series-connected coil and capacitor, with the parameters of resistance, inductance and capacitance of each first chain equal to the corresponding parameters of each adjacent second chain, the second chain connected in series with the output matching resistor or RC chain between the corresponding first chains and parallel to the recording device which is connected by a radio frequency cable with a sensor through the corresponding first chains. 5five 00 ки, а величина сопротивлени  входного согласующего резистора равнаki, and the resistance value of the input terminating resistor is z(eRK/2z z (eRK / 2z R51-eRK/a/KR51-eRK / a / K где RB - величина сопротивлени  входного согласующего резистора;where RB is the resistance value of the input matching resistor; t- волновое сопротивление радиочастотного кабел ;t is the wave resistance of the radio frequency cable; RK - активное сопротивление радиочастотного кабел ;RK is the resistance of the RF cable; Ra - величине внутреннего сопротивлени  датчика.Ra is the internal resistance of the sensor. О ABOUT зs II VB. 19 L 5Vb. 19 L 5 ±20± 20 #V#V $/./$ /. / Ъ B фиг. 2FIG. 2
SU904842990A 1990-06-26 1990-06-26 Device for remote voltage and current registration SU1767337A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904842990A SU1767337A1 (en) 1990-06-26 1990-06-26 Device for remote voltage and current registration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904842990A SU1767337A1 (en) 1990-06-26 1990-06-26 Device for remote voltage and current registration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1767337A1 true SU1767337A1 (en) 1992-10-07

Family

ID=21522989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904842990A SU1767337A1 (en) 1990-06-26 1990-06-26 Device for remote voltage and current registration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1767337A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Шваб Измерени на высоком напр жении, М., 1973, рис. 58. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3883812A (en) Diode-quad bridge circuit means
EA001639B1 (en) A device for sevnsing electric discharges in test object, preferably a cable joint
CN108226603B (en) Device and method for measuring current in electrical conductor
JP3329555B2 (en) Impedance meter
US2611021A (en) Resonant bridge circuits
SU1767337A1 (en) Device for remote voltage and current registration
US4777430A (en) Circuit for determining the effective series resistance and Q-factor of capacitors
US20100045297A1 (en) Device for measuring the current of a discharge lamp
US5523693A (en) Balanced signal source
RU2019850C1 (en) Method and device for checking characteristics of partial discharges
EP3327431B1 (en) Inductive conductivity sensor and method for operating an inductive conductivity sensor
SU932208A1 (en) Device for measuring distance to conductive surface
CN106768282B (en) On-site calibration system for magneto-electric sensor
SU1594448A1 (en) Apparatus for measuring inductance
US3490036A (en) Method for testing a crystal wherein the crystal is connected in series with a conductive core to form a single current conducting loop
Heredia et al. Effects of RLC parameters of a measuring circuit on the frequency spectrum of partial discharges
US2481617A (en) Reactance measuring device
SU1002993A2 (en) Alternating magnetic field strength device
RU2110805C1 (en) Method determining input conduction of antenna
SU1091094A1 (en) Device for measuring partial discharges in electric induction apparatus
US20240038512A1 (en) Measurement Apparatus for Alternating Currents and Voltages of Physical Plasmas, Particularly of Cold Plasmas at Atmospheric Pressure, and Plasma Generator Comprising Such a Measurement Apparatus
RU2713100C1 (en) Method for measuring parameters of inductance coils
US1928765A (en) Method and means for wave measurement
US3187255A (en) Square wave inductance bridge
JP2675584B2 (en) Immunity test circuit