SU845106A1 - Трансформаторный мост переменногоТОКА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  измерени  параметров комплексных сопротивлений в широком диапазоне час тот. Известны трансформаторные измерительные мосты с индуктивными компараторами токов, предназначенные дл  измерени  параметров комплексных сопротивлений . Недостатком их  вл етс  ограниченный диапазон рабочих частот. Наиболее бли.зким к изобретению по технической сущности,  вл етс  трансформаторный мост переменного тока, который содержит основной генератор напр жени , компаратор токов с указательной , одной нерегулируемой и двум  регулируемыми плечевыми обмотками , индикатор равновеси , подключенный к указательной обмотке, образцовые , меры емкости и активной проводи мости, включенные между основным геH iaTopoM напр жени  и соответствующими регулируе ыми плечевыми обмотками , зажимы дл  подключени  объекта измерени , один из которых -подключен к нерегулируемой плечевой обмотке, а второй к основному генератору напр жени  fi3 Свойственный этому мосту ограниченный диапазон рабочих частот обусловлен тем, что на низких частотах индуктивное сопротивление обмоток компаратора токов становитс  малым, в результате чего резко (обратно пропорционально частоте) снижаетс  чувствительность и точность измерени . , Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона работы устройства и его функциональных возможностей . Дл  достижени  этой цели трансформаторный мост переменного тока, содержащий- основной генератор напр жени , компаратор токов с указательной, одной нерегулируемой и двум  регулируемыми обмотками, индикатор равновеси , подключенный к указательной обмотке , образцовые меры емкости и активной проводимости, включенные между основным генератором напр жени  и соответствующими регулируемыми плечевыми обмотками, зажимы дл  подключени  объекта измерени , один из которых подключен к нерегулируемой плечевой обмотке, а второй - к основному генератору напр жени , снабжен дополнительным генератором напр жени 

и выключателем, а сердечник компаратора токов состоит из двух замкнутых магнитопроводов, на каждый из которых нанесена дополнительна  обмотка, причем указанные обмотки включены встречно-последовательно и через выключатель подключены к дополнительному генератору напр жени .

На чертеже приведе.а принципиальна  схема трансформаторного моста переменногО тока.

Предлагаемое устройство содержит основной генератор 1 напр жени , компаратор 2 токов, сердечник которого состоит из двух магнитопроводов 3 и 4 с нерегулируемой 5, регулируемыми 6 и 7 плечевыми и указательной 8 обмотками , индикатор 9 равновеси , подключенный к указательной обмотке, образцовые меры емкости 10 и активной проводимости 11, включенные между генератором 1 и регули1руемыми плечевыми обмотками 6 и 7 соответственно , зажимы 12 и 13 дл  подключени  объекта измерени , соединенные с нерегулируемой плечевой обмоткой 5 компаратора токов и генератором 1 соответственно . Кроме того, устройство содержит дополнительный генератор 14 напр жени , соединенный через выключатель 15 с включенными встречно-последовательно вспомогательны1 ш обмотками 1 и 17, нанесенньми соответственно на магнитопроводы 3 и 4 компаратора токои.

Предлагаемый трансформаторный мост работает следующим образом. В области частот, где индуктивные сопротивлени  .основных обмоток компаратора токов достаточно велики,выключатель 15 разомкнут. Токи, протекающие в ветви объекта измерени  и в ветв х образцовых мер, создают в магнитопроводах компаратора токов противоположно направленные магнитные потоки. При этом в указательной обмотке компаратора токов «азодитс  ЭДС сигнала неравновеси  мостовой цепи. Уравновэливание моста производитс  регули .рованием числа витков плечевых обмоток . Условие равновеси  предлагаемог трансформаторного моста дл  каждой из составл ющих комплексной проводимости объекта измерени  аналогично условию равновеси  известного устройства

.

-числа витков соответде п , п, а ствующих плечевых обмоток;

S S

-составл юща  комплексной проводимости объекта измерени  }

- соответствующа  образVo цова  мера.

При работе в области низких часто замыкаетс  выключатель 15 и на вспомгательные обмотки 16 и 17 подаетс  напр жение с частотой, оптимальной дл  работы трансформатора. При зтом компаратор токов 2 работает в режиме магнитного модул тора, причем модулирующим сигналом  вл етс  разностный магнитный поток плечевых обмо .ток, а модулируемым - сигнал дополнительного генератора. Магнитные потоки , созданные вспомогательными обмотками идентичны и имеют противоположное направление, если суммарный магнитный поток, созданный плечевыми обмотками, равен нулю.

Е9ЛИ суммарный магнитный поток плечевых обмоток не равеннулю, то он сумг-шруетс  с магнитным потоком, наведенным вспомогательной обмоткой в одном магнитопроводе и вычитаетс  из этого потока во втором. Поскольку характеристики намагничивани  сердечников нелинейны, то это приводит к асимметрии формы ЭДС, наводимых потоками первого и второго магнитопров .одов в указательной обмотке, поэтому при наличии сигнала неравновеси  мостовой цепи, на выходе указательной обмотки компаратора токов имеетс  напр жение второй и других четных гармоник частоты вспомогательного 1енератора. Амплитуда этого напр жени , определ етс  мгновенным значением сигнала неравновеси  мостовой цепи (разностью ампер-витков плечевых обмоток), что позвол ет использовать ее в качестве информативного параметра при уравновешивании моста.

Таким образом, если известные трансформаторные мосты могут удовлетворительно работать в диапазоне частот , отношение верхней fg и нижней f границ которого не превышает нескольких сотен, то с помощью предлагаемого устройства можно производить измерение параметров комплексных сопротивлений в полосе частот, нижн  граница которой определ етс  допустимым временем урс1вновешивани  измерительной цепи, а верхн   может достигать нескольких сотен кГц.

Это позвол ет значительно расширить функциональные возможности трансформаторных мостов, переменного тока , в частности, использовать их дл  измерени  больших и сверхбольших емкостей , а при соответствующем изменении конфигурации измерительной цепи, также и индуктивностей на низких и инфранизких частотах. При этом.в очень широком частотном диапазоне удаетс  реализовать основные преимущества трансформаторных мостов переменного тока: высокую помехоустойчивость, ма лое число образцовых мер и .наиболее высокую, по сравнению с другими устроиствами , точность измерени  комплексных сопротивленийi

Claims (1)

1. Трансформаторные измерительные мосты, ред. К. Б. Карандеева. - Энерги ,: 1970, с. 26.

±