SU404029A1 - Устройство для измерения постоянной времени четырехзажимного сопротивления - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и предназначено дл  измерени  посто нной времени четырехзажимных сопротивлений на переменном токе без наличи  эталона посто нной времени или опорного сопротивлени  с известными частотными характеристиками.

Известно аналогичное устройство, состо щее из генератора, трансформаторов тока и напр жени , компенсатора, опорного сопротивлени , индикатора нул , амперметра, а также двух четырехзажимных сопротивлений, одно из которых испытуемое, а другое - его геометрическа  копи , выполненна  из материала с много меньшим удельным сопротивлением , чем у материала оригинала.

Такое устройство позвол ет определ ть фазовую погрешность сопротивлений и их посто нные времени.

Однако во вторичной цепи трансформатора тока последовательно с испытуемым сопротивлением должно быть включено опорное сопротивление с посто нной времени пренебрежимо малой по сравнению с посто нной времени испытуемого сопротивлени . При необходимости испытани  сопротивлени  с посто нной времени 10- сек создание опорного сопротивлени  с посто нной времени много меньшей 10 сек практически трудно осуш,естБимо . Необходимо использование высокоточно2

го компенсатора, градуированного по обеим активной и реактивной составл юш,им компенсируемого напр жени .

Необходимо применение трансформатора тока с малыми угловыми погрешност ми (углова  погрешность трансформатора входит в результат измерени ), что ограничивает диапазоны номинальных значений испытуемых сопротивлений (0,1 ом) и частот (50 гц), так как погрешность его зависит от величины нагрузки и частоты.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона величин повер емых сопротивлений и рабочих частот.

Это достигаетс  тем, что напр жени , снимаемые с потенпиальных зажимов повер емого сопротивлени  и его копии подаютс  непосредственно на фазометр, а фазовые соотношени  между векторами токов в первичной и вторичной обмотках, нарушаемые при изменении нагрузки или рабочей частоты, определ ютс  с помощью датчиков фазы токов, например индуктивных, тем же фазометром.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Устройство .состоит из источника синусоидального напр жени  1, питающего первичную обмотку трансформатора тока 2, последовательно с которой через токовые зажимы включено четырехзажимное сопротивление 3, представл ющее собой геометрическую копию повер емого соиротивлени  4, а также первична  обмотка воздушного трансформатора 5,  вл ющегос  индуктивным датчиком фазы тока /1, цепи первичной обмотки. Последовательно со вторичной обмотки трансформатора 2 через токовые зажимы включено повер емое, сопротивление 4 и первичпа  обмотка воздушного трансформатора 6,  вл ющегос  датчиком фазы тока /2 в пепи вторичной обмотки трансформатора 2. Э. д. с. EI и 2, индуцируемые во вторичных обмотках датчиков 5 и 6 фазы токов /1 и /2, или напр жени  Ох и U, снимаемые с потенциальпых зажимов сравниваемых сопротивлений 3 и 4 могут попеременно подаватьс  на фазометр 7. Комплексные сопротивлени  повер емого образца и его копии можно записать в следующем виде: 4-.o+ j-i4i-6 - (1) 2к () |2к|е (2) В выражени х 1 и 2 х и RK - активные сопротивлени  повер емого образца и его копии в момепт измерени  (до частот близки к омическим), Тх и Тк - посто нные времени Z и ZK, равные т - эфф эФФ 4г - р р KJ:KK Причем Ьэфф - эффективна  индуктивность, учитывающа  собственную индуктивность сопротивлений , взаимную индуктивность между токовыми и потенциальными цеп ми сопротивлений и их емкостные составл ющие, фж и Фк - аргументы комплексов Zx и ZK, равные соответственно ( p arctgu)T, .« arctga)(4) Если выполн ютс  услови  датж даткС1, то с достаточно хорошим приближением можно считать л: и ср : (О TK(5, 6) Если ток в цепи первичной обмотки трансформатора тока 2 равен/1 1/1 jeJ, напр жение UK, снимаемое с потенциальных зажимов ZK будет: /7 - / 7 - I / I . I 7 I (7 UK - -i - Mil ) Во вторичной обмотке трансформатора тока 2 индуцируетс  э. д. с., вызывающа  ток /2, протекающий через вторичную обмотку трансформатора тока 2 и повер емое сопротивление . По модулю коэффициент трансформации трансформатора тока можно выбрать равным отнощению сопротивлений копии и повер емого образца. В этом случае сравниваемые напр жени  U и (J будут близки друг к другу. Однако по фазе вектор тока /i может не совпадать с перевернутым на 180° вектором тока /2 на некоторый угол бтр. т обуславливаемый угловой ошибкой трансформатора тока . Поворот вектора тока /2 на 180° осуществл етс  с помощью встречного включени  обмоток трансформатора тока 2. бтр. . Таким образом, ток /2 в цепи вторичной обмотки равен: /; |/,1.е(+ р-т,(8) Напр жение Ux на потенциальных зажимах Zx при токе /2 через него равно: // - / .7 - I/ .17 f,.T+fx)/q Ujf - а   Если фазометр 7 (погрешность фазометра можно исключить благодар  двум измерени м с переменной каналов) измер ет непосредственно сдвиг фаз между V и 1), то этот угол ( см. выражени  7 и 9) будет равен i- - Тк - - 5тр.т, учитыва  выражени  5 и 6 и то, что Ф-.- -О-Ч-т. V к/ отсюда Если условие (йТх( не выполн етс  (углы ф и бтр.т даны в радианах, Тх - в сек), то величину б более точно определ ет выражение: tg + . -|- ).( i tgftg5 Как видно из выражений 11 и 12 дл  определени  Тж необходимо знать также угловую ошибку трансформатора тока 2. Величина этой ошибки бтр. т определ етс  путем измерени  разности фаз между токами /ь /2, протекающими во вторичной и первичной обмотке трансформатора с помощью датчиков фазы токов. Таким образом, измерив фазометром угол сдвига фаз ij) между напр жени ми V и {)« и угловую ошибку трансформатора тока бтр. т, по выражени м 10 или 12 вычисл ют посто нную времени повер емого сопротивлени . Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  посто нной времени четырехзажимпого сопротивлени , содеращее фазоизмерительное устройство, источник синусоидального напр жени , трансфоратор тока, первична  обмотка которого последовательно соединена с токовыми зажимами сопротивлени  идентичного повер емому, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона повер емых сопротивлений и рабочих частот, вторична  обмотка трансформатора последовательно соединена с токовыми зажимами повер емого сопротивлени , потенциальные зажимы повер емого сопротивлени  и идентичного ему соединены с фазоизмерительным устройством через коммутатор, а в первичную и вторичную обмотки трансформатора включены датчики фазы токов, соединенные с фазоизмерительным устройством через коммутатор.