SU822079A1

SU822079A1 - Low-resistance complex resistance meter

Info

Publication number: SU822079A1
Application number: SU792763489A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Братусь; Феодосий Борисович Гриневич; Валентина Павловна Карпенко
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украин-Ской Ccp
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1981-04-15

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКООМНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ(54) METER OF LOW-COMPLEX COMPLEX RESISTANCE

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, а именно к измерени м комплексных сопро .тивлений при помощи мостовых и компенсационных измерительных цепей. Известны трансформаторные мосты дл измерени малых значений комплексных сопротивлений, подключаемых к .устройству по четырех&ажимной схеме , содержащие источник питани ,плечевой трансформатор с двум вторичными обмотками, от которых питаютс две ветви моста, в одной из ветвей моста включены последовательно четырехзажимный измер емый объект и образцо ва мера, а во второй ветви включены последовательно две образцовые меры, причем одна из этих мер четырехзажимна , между потенциальными зажимами измер емого объекта и образцовой меры расположенных в разных ветв х моста, включен детектор равновеси Щ. Недостатком этих устройств вл етс то, что измер емый объект и сравниваема мера расположены в различных ветв х моста и обтекаютс разными токами, при этом сопротивлени соединительных проводой вли ют на ток в ветви измер емого объекта, что приводит к возникновению дополнительных погрешностей измерений. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл измерени индуктивных комплексных сопротивлений,- содержащее соединенные последовательноисточник питани , четырехзажимный измер емый объект, образцовую меру взаимной индуктивности и образцовый резистор, детектор равновеси , два трансформатора и операционный усилитель, в цепи обратной св зи которого включен образцовый резистор .рЗНедостатком данного устройства вл етс то, что поскольку обмотки меры взаимной индуктивности имеют конечное внутреннее сопротивление, а входное сопротивление обмотки трансформатора не бесконечно велико, то при шунтировании обмотки обмоткой возникает погрешность, вход ща в результаты измерений. Из-за не-идеальности операционного усилител также .вноситс дополнительна погрешность в результаты измерений. Кроме того, Нёшичие усилител снижает надежность устройства.The invention relates to electrical measuring equipment, in particular, to the measurement of complex resistances using bridge and compensating measuring circuits. Transformer bridges are known for measuring small values of the impedances connected to the device in four amps, containing a power source, a shoulder transformer with two secondary windings from which two branches of the bridge are fed, in one of the branches of the bridge a four-clamp measured object is connected in series and sample of the gauge, and in the second branch two exemplary measures are connected in series, one of which is four-clamping, between the potential clamps of the object being measured and the exemplary measure S located in different branches of the bridge, the equilibrium detector U is switched on. The disadvantage of these devices is that the object being measured and the measure being compared are located in different branches of the bridge and flow around different currents, while the resistances of the connecting wires affect the current in the measuring branch object, which leads to additional measurement errors. The closest technical solution to the present invention is a device for measuring inductive complex impedances, comprising a connected power supply, a four-clamp measuring object, an exemplary mutual inductance measure and an exemplary resistor, an equilibrium detector, two transformers and an operational amplifier whose feedback circuit includes The exemplary resistor. The disadvantage of this device is that since the windings of the mutual inductance measure have a finite internal oprotivlenie, and the input impedance of the transformer is not infinitely large, then the shunt coil winding error occurs, conductive entry in the measurement results. Due to the non-ideality of the operational amplifier, additional error is also introduced into the measurement results. In addition, the Noshchy amplifier reduces the reliability of the device.

Цель изобретени - повышение точности измерений и надежности работы устройства.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and reliability of the device.

Постз::вленна цель достигаетс тем, что в измеритель низкоомных комплексных сопротивлений, содержащий источник питани , первый выход которого соединен с первым токовым зажимом измерител , второй токовый зажим соединен с началом первичной обмотки первой образцовой меры вза (имной индуктивности, первый потенАнальный зажим измерител соединен с первым входом детектора равновеси , второй потенциальный зажим измерител подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансформатора , первична обмотка которого .соединена с вторичной обмоткой перво образцовой меры взаимной индуктивности , образцовый резистор, введены втора образцова мера взаимн й индуктивности , второй образцовый резистор , дополнительные первичные обмотк трансформатора, причем второй выход источника питани соединен через последовательно соединенные образцовые резисторы и первичную обмотку второй образцовой меры взаимной индуктивности с концом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности, к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключены две первичные обмотки первого трансформатора, начало регулируемой вторичной обмотки которого сое,чинено со вторым входом детектора равновеси ,конец с регулируемой вторичной обмоткой второго трансформатора,дополнительна первична обмотка которого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры взаимной индуктивности.Postz :: imputed goal is achieved by the fact that the low-impedance impedance meter containing the power supply, the first output of which is connected to the first current clamp of the meter, the second current clamp is connected to the beginning of the primary winding of the first exemplary measure of the inductance, the first potential clip of the meter is connected with the first input of the equilibrium detector, the second potential terminal of the meter is connected to the adjustable secondary winding of the second transformer, the primary winding of which is connected to the secondary winding of the first exemplary mutual inductance measure, exemplary resistor, the second exemplary reciprocal inductance measure, the second exemplary resistor, additional primary transformer windings are introduced, the second output of the power supply is connected through serially connected exemplary resistors and the primary winding of the second exemplary reciprocal inductance measure with the primary winding end the first exemplary measure of mutual inductance, respectively, two ne between primary winding of the first transformer, the beginning of the regulated secondary winding which soy chineno the second input of detector equilibration, the end with an adjustable secondary winding of the second transformer, an additional primary winding is connected to the secondary winding of the second exemplary measure of the mutual inductance.

Кроме того, трансформаторы снабжены вторым сердечником, причем вторичные и дополнительные первичные обмотки трансформаторов расположены одновременно на обоих сердечниках .In addition, the transformers are equipped with a second core, and the secondary and additional primary windings of the transformers are located simultaneously on both cores.

На, чертеже представлена блок-схе . ма предлагаемого измерител . The drawing shows a block diagram. ma proposed meter.

Измеритель содержит источник 1 питани , измер емый объект 2, образцовые меры 3 взаимной индуктивности с обмотками 4 и 5 и 6 с обмотками 7 и 8, образцовые резисторы 9 и 10, детектор 11 равновеси , транформаторы 12 с обмотками 13-15 и 16 с обмотками 17-19.The meter contains a power source 1, the measured object 2, model measures 3 mutual inductance with windings 4 and 5 and 6 with windings 7 and 8, model resistors 9 and 10, equilibrium detector 11, transformers 12 with windings 13-15 and 16 with windings 17-19.

Работа устройства осуществл етс следующим образом.The operation of the device is as follows.

При равновесии цепи обеспечиваетс равенство напр жений на зажимах измер емого объекта 2 и на зажимах обмоток 14 и 18.Если сопротивлени первичных обмоток.13 и 17 трансформаторов 12 и 16 бесконечно велики, то никакого шунтировани образцовых меры 3 и резистора 9 нет. При этом.When the circuit is balanced, the voltages at the terminals of the object to be measured 2 and at the terminals of the windings 14 and 18 are equal. If the resistances of the primary windings 13 and 17 of transformers 12 and 16 are infinitely large, there is no shunting of the standard measures 3 and resistor 9. Wherein.

напр жени на зажимах обмоток 15 и 19, наведенныепотоками в основных сер- i дечниках трансформаторов 12 и 16, обусловленных соответствующими тонами в обмотках 13 и 17, были бы равны падени м напр жени на зажимах обмот- ки 8 второй образцовой меры 6 взаимной индуктивности и на зажимах образцового резистора 10 соответственно . Потоки во вторых сердечниках этих трансформаторов 12 и 16 отсутствуют , и, следовательно, напр жени на зажимах обмоток 14 и 18 пропор- циональны напр жени м на первой образцовой мере 3 (на .обмотке 5) и на образцовом резисторе 9 соответСтвен5 но. Если обмотка, например, 17 имеет конечное сопротивление, напр жение на ее зажимах ниже падени напр жени на зажимах обмотки 8 меры6, благодар чему по обмотке 19 течет ток,the voltages on the terminals of the windings 15 and 19 induced by the currents in the main serifiers of transformers 12 and 16, caused by the corresponding tones in the windings 13 and 17, would be equal to the voltage drops on the terminals of the winding 8 of the second exemplary mutual inductance measure 6 and at the terminals of the reference resistor 10, respectively. The flows in the second cores of these transformers 12 and 16 are absent, and therefore the voltages at the terminals of windings 14 and 18 are proportional to the voltages at the first exemplary measure 3 (at winding 5) and at the reference resistor 9, respectively. If the winding, for example, 17 has a final resistance, the voltage on its terminals is lower than the voltage drop on the terminals of the winding 8 of the gauge 6, so that a current flows through the winding 19,

0 компенсирующий это изменение и создающий соответствующее напр жение на зажимах обмотки 18, компенсирующее рассматриваемую погрешность. Аналогичным образом осуществл етс компенсаци шунтировани образцового резистора 9 посредством создани допол . нительного потока во втором сердечнике трансформатора 12 при протекании компенсирующего тока в обмотке 15, пропорционального разности напр жени на обмотке 13 и втором образцовом резисторе 10.0 compensating for this change and creating a corresponding voltage on the terminals of the winding 18, compensating for the error in question. Similarly, compensation is achieved for shunting the reference resistor 9 by creating an additional. body current in the second core of the transformer 12 when a compensating current flows in the winding 15, which is proportional to the voltage difference across the winding 13 and the second exemplary resistor 10.

Если обозначить одинаковые значени взаимной индуктивности мер 3 и 6 через М, значени сопротивлений образцовых резисторов 9 и 10 через R, числа витков в обмотках 13, 14,17,18, 15,19 соответственно через т ;If we denote the same mutual inductance values of measures 3 and 6 through M, the resistance values of model resistors 9 and 10 through R, the number of turns in the windings 13, 14,17,18, 15,19, respectively, through t;

сопротивление изча 19resistance to 19

ЬB

10 ten

мер емого объекта 2 - через 40 х 1 уравнение равновеси цепи можно записать в видеmeasured object 2 - after 40 x 1 the equilibrium equation of the chain can be written as

5(.M.i), CD5 (.M.i) CD

где 3 - ток в цепи измер емого объекта 2 и образцовых мер 3 и 6, откуда where 3 is the current in the circuit of the measured object 2 and model measures 3 and 6, from where

,Ш1. , Ш1.

(2)(2)

. .

LX Lx

R - mg 2R - mg 2

Как видно из равенств (2), отсчет измер емь х величин пропорционален количествам витков в коммутируемых обмотках 14 и 18 трансформаторов As it can be seen from equations (2), the counting of measured x values is proportional to the number of turns in the switched windings 14 and 18 of transformers

55 12 и 16.55 12 and 16.

Технико-экономическа эффективность устройства заключаетс в повышении точности измерений за счет компенсации погрешностей измерений,The technical and economic efficiency of the device consists in increasing the measurement accuracy by compensating for measurement errors,

60 возникающих при шунтировании образцовых мер первичными обмотками трансформаторов .60 arising from the shunting of exemplary measures by the primary windings of transformers.

Claims

Invention 1. Measuring instrument of low-resistance complex resistive, containing