SU6111A1

SU6111A1 - Method and instrument for measuring by compensation method in AC circuits

Info

Publication number: SU6111A1
Application number: SU11912A
Authority: SU
Inventors: Альбрехт Д.
Original assignee: Акц. Об-во Сименс и Гальске
Filing date: 1926-09-10
Publication date: 1928-08-31

Description

Измерение по компенсационному методу в цеп х переменного тока св зано с вредным вли нием, так как обе сравнимаемые величины имеют различные фазы. Поэтому., в различных схемах дл компенсации переменного тока предусматриваетс компенсаци фазы перед .компенсацией испытуемых величин. Дл двоекратной компенсации необходимо увеличить набор аппаратов и затрату рабочей силы. Предлагаемое изобретение имеет целью дать способ и прибор дл измерени по компенсационному методу в цеп х переменного тока, посредством одного (единственного) регулировани . Взаимное вли ние передвижени фаз обеих сравниваемых величин друг на друга уничтожалось, так как, в качестве указател , примен лс прибор в роде определител электрического эффекта, у которого геометрическа разность сравнимаемых величин, арифметическа разность коих должна статьMeasurement according to the compensation method in AC circuits is associated with adverse effects, since both comparable values have different phases. Therefore, in various schemes to compensate for the alternating current, phase compensation is provided before compensating the test variables. For a twofold compensation, it is necessary to increase the set of devices and the expenditure of labor. The present invention aims to provide a method and apparatus for measuring the compensation method in AC circuits by means of one (single) adjustment. The mutual influence of the movement of the phases of both compared quantities on each other was destroyed, because, as a pointer, an instrument was used in the kind of electrical effect determinant, whose geometric difference of comparable quantities whose arithmetic difference should be

равной нулю, отражаетс на геометрическом итоге. При этом, дл изобретени пользуютс следующим обсто тельством: если величины двух токов равны, т.-е. арифметическа разность токов равна нулю, то передвижение фаз геометрической разности, по сравнению с геометрическим итогом, составл ет 90°, т.-е. действие геометрической разности и геометрического итога на прибор указательного типа равно нулю.equal to zero is reflected on the geometric result. In this case, for the invention, use the following circumstance: if the values of the two currents are equal, i.e. the arithmetic difference of the currents is zero, then the movement of the phases of the geometric difference, as compared with the geometric result, is 90 °, i.e. the effect of the geometric difference and the geometric total on the instrument of the indicating type is zero.

На фиг. 1-5 изображены схемы, по сн ющие предлагаемое изобретение .FIG. 1-5 are diagrams illustrating the present invention.

На фиг. 1 показано передвижение фаз геометрического итога /1-(/2 и геометрической разности /1 - /2 с передвижением фаз на 90° при равенстве 1 и /.,. Если величины сравниваемых токов или напр жений одинаковы, то измерительный прибор будет показывать нуль, несмотр на то, что он находитс под вли нием не исчезающей геометрической разности сравниваемых величин. Выражение „геометрический итог и „разность обозначают лишь, что при одном составе обеих величин напр жение одной из них должно быть обратным напр жению другой. В качестве измерительного прибора принципиально может быть применен любой тип приборов переменного тока, служащих дл измерени электрического эффекта, в первую очередь, динамометрические приборы с железом или без него; однако, не исключены и иные измерители, в том числе и электрометрические . В зависимости от рода схемы, можно также примен ть преобразователи тока, в цел х составлени сравниваемых величин в том или ином смысле. Существующие в измерительных приборах передвижени фаз между током и вызывающим его напр жением, с одной стороны, или между полем и вызывающим его током-с другой , во многих приборах могут быть практически оставлены без внимани , но, в случае надобности, также уравнены с помощью известных средств. Вли ние, оказываемое передвижением фаз между обеими сравниваемыми величинами на точность указани ,оченьнезначительно. Наиболее неблагопри тно передвижение фаз на 90°. Если при таком передвижении двух сравниваемых токов или напр жений, вначале одинаковых, изменить несколько размер одного из них, то прибор показывает слагающую этого изменени , при чем ее величина составл ет 1 : 0,707-кратное всего изменени . На фиг. 2-4 показаны примерные соответственные схемы изобретени , при чем в качестве указательного прибора прин т динамометр. На фиг. 2 изображена схема дл измерени тока посредством компенсации , согласно изобретени . Известный, регулируемый ток / исходит от зажимов 1, 2; неизвестный измер емый ток /з-от зажимов 11, 12. Сила регулируемого известного тока указываетс стрелкой 3; реостат 4 служит дл регулировани . Динамометр имеет под собою две одинаковые катушки электрического пол 5 и 15; через каждую из них проходит один, из сравниваемых токов в одном и том же направлении; таким образом, поле возбуждаетс суммой обоих токов. В поле Помещена движуща с двойна катушка; через ее обе части б и 16 проход т сравниваемые токи . в противоположном направлении; таким образом, двойна катушка действует, как одна, через которую проходит разность обоих токов. На фиг. 2 обе цепи тока совпадают в соединительном проводе 7 (прин то, что у него нет сопротивлени ), ведущем к одному общему полюсу обеих катушек б и 16. Таким образом, действие остаетс тем же, как если бы обе цепи были разделены. На фиг. 3 показана компенсаци напр жени . У зажимов 1 и 2 имеетс известное напр жение, величина которого указываетс измерителем 3. К ним присоединен делитель напр жени 4. Между его одним полюсом 4 и движущимс контактом 4 включена одна из катушек электрического пол динамометрического прибора, тогда как друга катушка 15 расположена у напр жени подлежащего измерению , действующего между зажимами 11 и 12. В поле помещена движуща с катушка б, через которую проходит ток, соответствующий разности обоих сравниваемых напр жений . Дл получени этой разности один из полюсов делител напр жени , а именно 4, коротко замкнут посредством провода 7 с одним из полюсов, между которыми действует испытуемое напр жение, и катущка 6 помещена между скольз щим контактом 4 и другим полюсом 11 испытуемого напр жени . Так же, как напр жение, измер етс посредством компенсации и ток, при чем дл измерени пользуютс падением напр жени , которое вызывает испытуемый ток в известном сопротивлении.FIG. 1 shows the movement of the phases of the geometric total / 1 - (/ 2 and the geometric difference / 1 - / 2 with the movement of the phases by 90 ° with the equality 1 and /.,. If the values of the compared currents or voltages are the same, the measuring device will show zero, despite the fact that it is influenced by the invariable geometric difference of the compared values, the expression "geometric result and" difference means only that with one composition of both quantities, the voltage of one of them should be the opposite of the voltage. But in principle, any type of AC devices used to measure the electrical effect can be used, primarily, dynamometric instruments with or without iron, however, other meters, including electrometric ones, are not excluded. also use current transducers, in order to compile the compared values in one sense or another. Existing phase displacement of measuring devices between the current and its causing voltage, on the one hand, or between the field and causing m its current on the other, many devices can be practically ignored, but, if necessary, also equalized by known means. The effect of the movement of the phases between the two compared values on the accuracy of the indication is very slight. The most unfavorable phase movement is 90 °. If during such a movement of two compared currents or voltages, initially identical, change several sizes of one of them, then the device shows the component of this change, and its value is 1: 0.707 times the total change. FIG. Figures 2-4 show exemplary corresponding circuits of the invention, with a dynamometer taken as a pointing device. FIG. 2 shows a circuit for measuring current by means of compensation according to the invention. Known, adjustable current / comes from the terminals 1, 2; unknown measured current / s from terminals 11, 12. The strength of the regulated known current is indicated by arrow 3; rheostat 4 serves to regulate. The dynamometer has under it two identical electric field coils 5 and 15; through each of them passes one of the compared currents in the same direction; thus, the field is excited by the sum of both currents. In the field placed is moving double coil; through its both parts b and 16 pass the compared currents. in the opposite direction; thus, the double coil acts as one through which the difference of both currents passes. FIG. 2, both current paths coincide in the connecting wire 7 (assuming that it has no resistance) leading to the same common pole of both coils b and 16. Thus, the action remains the same as if the two circuits were separated. FIG. 3 shows voltage compensation. Clamps 1 and 2 have a known voltage, the value of which is indicated by meter 3. They are connected to voltage divider 4. Between its one pole 4 and the moving contact 4 is included one of the coils of the electric field of the dynamometer device between the clamps 11 and 12. The field contains a driving coil b, through which a current passes, corresponding to the difference of both the compared voltages. To obtain this difference, one of the poles of the voltage divider, namely 4, is short-circuited by wire 7 with one of the poles, between which the test voltage acts, and the coil 6 is placed between the sliding contact 4 and the other pole 11 of the test voltage. As well as the voltage, it is measured by means of compensation and the current, where the voltage drop that causes the test current in a known resistance is used for the measurement.

к схемам компенсации близко подходит больша часть нулевых схем, у которых измерительный прибор помещаетс в поперечном соединении между двум разветвлени ми тока, как, например, у мостика Витстона. Можно сказать, что при распределении мостика падение напр жени .в одной ветви компенсируетс за счет падени напр жени , лежащего у того же полюса батареи.Most of the zero circuits, in which the measuring device is placed in a transverse junction between two branches of the current, such as, for example, at the Whitston bridge, closely close to the compensation circuits. It can be said that in the distribution of the bridge, the voltage drop in one branch is compensated for by a voltage drop lying at the same battery pole.

Фиг. 4 показывает применение способа компенсации согласно изобретени , к известному мостикообразному распределению, служащему дл измерени сопротивлений, заземл ющих и распростран ющих. От индуктора 1 посылаетс ток /i ло первичной обмотке 2 преобразовател тока через испытательное сопротивление, в данном случае, распростран ющее сопротивление заземленной пластины 3, и обратно, через вспомогательное заземление 4. К вторичной катушке 5 преобразовател тока присоединен реостат 6 со скольз щим контактом 7 дл получени регулируемого напр жени «ежду скольз щим контактом и одним концом 8 реостата б, короткозамкнутым заземленной пластиной. Скольз щий контакт 7 соединен через указательный прибор 9 с погруженным в землю зондом 10; он должен быть передвинут настолько, чтобы напр жение между пунктами 8 и 7 было равно напр жению между пунктами 3 и 10, т.-е., чтобы прибор показывал, что тока нет (ток равен нулю). Это намерение не могло быть до тех пор приведено в исполнение полностью, пока в качестве указательного прибора пользовались чувствительными приборами переменного тока в обычном виде, телефоном или колебательным гальванометром, из коих, в данном случае, практически применим лишь первый. Происходит это оттого, что вследствие ошибки в фазах преобразовател тока, напр жение между пунктами 8 и 7 не совпадает фазами точно с таковым между пунктами 3 и 10.FIG. Figure 4 shows the application of the compensation method according to the invention, to a known bridge-like distribution, which serves to measure resistances, grounding and propagation. A current (i) is sent from the inductor 1 to the primary winding 2 of the current converter through a test resistance, in this case, the propagating resistance of the grounded plate 3, and vice versa via an auxiliary ground 4. A resistor 6 is connected to the secondary coil 5 of the current converter with sliding contact 7 to obtain a controlled voltage between a sliding contact and one end 8 of a rheostat b, a short-circuited grounded plate. The sliding contact 7 is connected via a pointing device 9 with a probe 10 immersed in the ground; it must be moved so that the voltage between points 8 and 7 is equal to the voltage between points 3 and 10, i.e., the device indicates that there is no current (the current is zero). This intention could not be fully implemented until the sensory instrument used in the usual form, a telephone or an oscillating galvanometer, of which, in this case, practically only the first one was used as a pointing device. This happens because, due to an error in the phases of the current converter, the voltage between points 8 and 7 does not coincide with the phases exactly with that between points 3 and 10.

Согласно изобретени , в качестве указательного прибора примен етс тип измерител электрического эффекта , поле которого возбуждаетс суммой обоих токов /1 между пунктами 3 и 10 и/2 между пунктами 8 и 7. Перемещаема катушка лежит между скольз щим контактом 7 и зондом 10, т.-е. у разницы напр жени сопротивлений между пунктами 8-7 и 3-10. Так как эти сопротивлени могут быть рассматриваемы, как безиндукционные, то ток в перемещаемой катушке пропорционален не только разнице напр жений у сопротивлений, но (если прин то в преобразователе измерени передаточное отношение 1:1) и разнице токов в обоих сопротивлени х, т.-е. разнице между Л и /о. Таким образом, согласно изобретени , указанный прибор не реагирует на различие фаз в измерительном сопротивлении бив заземл ющем сопротивлении, но лишь на разность величины напр жений у этих сопротивлений.According to the invention, a type of electric effect meter is used as a pointing device, the field of which is excited by the sum of both currents / 1 between points 3 and 10 and / 2 between points 8 and 7. The moving coil lies between the sliding contact 7 and the probe 10, t. -e the difference in resistance voltage between items 8-7 and 3-10. Since these resistances can be considered as non-inductance, the current in the moving coil is proportional not only to the voltage difference between the resistances, but (if adopted in the measurement converter, the gear ratio is 1: 1) and the current difference in both resistances, i.e. e. the difference between l and / o. Thus, according to the invention, said device does not respond to the phase difference in the measuring resistance of the grounding resistance, but only to the difference in the magnitude of the voltages of these resistances.

Применение указател электрического эффекта, т.-е. измерительного прибора с двухсторонним отклонением , дает преимущество в этой схеме, по сравнению с применением телефона или колебательного гальванометра . По составлении вышеуказанного соединени , каждому регулированию в определенном смысле соответствует определенное отклонение стрелки, так что по ее положению можно сразу определить , в каком смысле должно произойти регулирование, тогда как телефон и колебательный гальванометр необходимо сначала испытать относительно направлени .Using the electric effect gauge, i.e. measuring device with two-way deviation, gives an advantage in this scheme, compared with the use of a telephone or an oscillating galvanometer. By composing the above connection, each regulation in a certain sense corresponds to a certain deviation of the arrow, so that by its position one can immediately determine in which sense the regulation should occur, whereas the telephone and the oscillating galvanometer must first be tested relative to the direction.

Предмет патента.The subject of the patent.

1. Способ измерени по компенсационному методу в цеп х переменного тока, характеризующийс тем, что, дл исключени вли ни сдвига фаз двух сравниваемых величин токов или напр жений, заставл ют взаимодействовать геометрическую сумму этих величин с их1. A compensation method for measuring in AC circuits, characterized in that, in order to eliminate the effect of the phase shift of two compared values of currents or voltages, the geometric sum of these quantities is interacting with their