SU890267A1 - Устройство дл измерени активного сопротивлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматического контроля и измерения активного сопротивления цепей с сигналами сложной формы.

Известно устройство для измерения активного сопротивления, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, мостовые фильтры переменных составляющих тока в виде магнитных резонансных мостов с Ш-образными сердечниками с обмотками подмагничивания, измерительные приборы. Это устройство работает на принципе наложения постоянного измерительного тока на переменный ток нагрузки [1].

Недостаток известного устройства — низкая точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство [2], содержащее датчик (измеритель) тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, измеритель мощности, по показаниям которых активное сопротивление подсчитывается по формуле р где Р — активная мощность;

J — действующее значение тока.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения, обусловленная ограниченным диапазоном рабочих частот измерительных приборов, угловой и дополнительной погрешностями измерителя мощности (ваттметра), ограниченным диапазоном допустимых значений коэффициента мощности измерителя мощности.

Цель изобретения — повышение точности измерения при протекании через исследуемый объект негармонического сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что датчик тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, выполнен в виде резистора, подключенного к входу первого анализатора ортогональных составляющих спектра, вькоды ортогональных сигналов которого подключены к входу первого и. соответственно второго квадраторов выходы которых соединены с входами первого сумматора, вход второго анализатора ортогональных составляющих спектра подключен к измеряемому объекту, выходы первого и второго анализаторов, соответствующие одноименным ортогональным со-. ставляющим сигналов, подключены соответственно к входу первого и второго блока перемножения , выходы которых соединены с входами второго сумматора, причем выходы сумматоров подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с измерительным прибором.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для измерения активного сопротивления содержит датчик тока , выполненный в вице резистора 1, исследуемый, объект 2, анализатор 3 ортогональных составляющих тока компонент спектра, анализатор 4 ортогональных составляющих напряжения компонент спектра, вычислительный блок 5, состоящий из сумматора 6 и квадраторов 7 и 8, . вычислительный блок 9, включающий в себя сумматор 10 и блоки перемножения 11 и 12, блок деления 13, измерительный прибор 14, коммутаторы 15 и 16 , блок управления 17.

Устройство работает следующим образом.

С дажимов исследуемого объекта 2 и резистора 1 сигналы, пропорциональные напряжению и току нагрузки, подаются на входы анализаторов 4 и 3.

Каждый анализатор 3 и 4 имеет N пар выходов. Результаты анализа с анализаторов 3 и 4 выдаются в виде пар постоянных напряжений, характеризующих ортогональные составляющие членов разложения в ряд Фурье сигналов, приложенных к входу анализатора. С выхода анализатора 3 снимаются ортогональные составляющие вектора rl km (rim cos'I^ и г I т 51пФ_1и ), а с анализатора 4 - вектора U_K^(U .созФ_ми и U_Kn, sin%_K)₍ где Ψη’κ начальные фазы напряжения и тока k-той гармоники, г — активное сопротивление резистора 1. Напряжения с выхода анализатора 3 возводятся в квадрат (перемножаются сами на. себя) квадраторами 7 и 8. В сумматоре 6 вы- ходные сигналы квадраторов 7 и 8 складываются, образуя сигнал, пропорциональный квадрату действующего значения тока гармоники: ^{r2 = (r + (r}

Одновременно результаты анализа обоих анализаторов 3 и 4 в виде постоянных напряжений, соответствующих одноименным составляющим однопорядковых гармоник напряжения и тока, попарно перемножаются блоками перемножения 11 и 12. В сумматоре 10 выходные сигналы устройств перемножения складываются и образуют сигнал, пропорциональный активной мощности соответствующей гармоники.

( 4^икт W^0SZ '^2r = + и_КП15!пФ_и1< + г Ι^ίηΨ^ , где

Сигналы с выходов сумматоров 6 и 10 поступают на блок деления 13, в котором осуществляется деление сигнала с выхода сумматора 10' на сигнал с выхода сумматора 6. Сигнал с выхода блока деления 13, пропорциональ ный активному сопротивлению· исследуемого объекта 2, регистрируется прибором 14. При измерении активного сопротивления па гармониках спектра разложения синхронно работающие коммутаторы 15 и 16, управляемые блоком управления 17, обеспечивают одновременное подключение соответствующих выходов анализаторов 3 и 4 ко входам вычислительных блоков 5 и 9.

Claims (2)

1. второго квадраторов выходы которых соединены с входами первого сумматора, вход второго анализатора ортогональных составл юищх спектра подключен к измер емому объекту, выходы первого и второго анализаторов, соответствующие одноименным ортогональным со-, ставл ющим сигналов, подключены соответственно к входу первого и второго блока перемножени  , выходы которых соединены с входами второго сумматора, причем выходы сумматоров подключены к соответствующим входам блока делени , выход которого соединен с измерительным прибором. На чертаже представлена блок-схема устройства . Устройство дл  измерени  активного сопротивлени  содержит датчик тока , выполненньга в киде резистора 1, исследуемый, объект 2, э;1а;шзатор 3 ортогональных составл ющих тока KONTnoHeHT спектра, анализатор 4 ортогональных составл ющих напр жени  компонент спектра, вычислительный блок 5, состо щий из сумматора 6 и квадраторов 7 и 8, . вычиспительн.щ блок 9, включающий в себ  сумматор 10 и блоки перемножени  11 и 12, блок делени  13, измерительный прибор 14, коммутаторы 15 и 16 , блок управлени  17. Устройство работает следующим образом. С : жимов исследуемого объекта 2 и резистора 1 сигналы, пропорщ1ональные напр жению и току нагрузки, подаютс  на входы анализаторов 4 и 3. Каждый анализатор 3 и 4 имеет N пар выходов . Результаты анализа с анализаторов 3 и 4 выдаютс  в виде пар посто нных напр жений , характеризующих ортогональные составл ющие членов разложени  в р д Фурье сигналов , приложе шых к входу анализатора. С выхода анализатора 3 снимаютс  ортогональ ные составл ющие вектора г1 km (rim и г I msinI.iy, ), а с анализатора 4 - вектора )( и U sin где /jj( начальные фазы напр жени  и тока k-той гармоники, г - активное сопротивление резистора 1. Напр жени  с выхода анализатора 3 возвод тс  в квадрат (перемножаютс  сами на. себ ) квадраторами 7 и 8. В сумматоре 6 вы- ходные сигналы квадраторов 7 и 8 складьюаютс , образу  сигнал, пропорциональный квадрату действующего значени  тока гармоники: vi- ( ICWI ° IK) Одновременно результаты анализа обоих ана лизаторов 3 и 4 в виде посто нных напр жени соответствуюшлх одноименным составл ющим однопор дковых гармоник напр жени  и тока. попарно перемножаютс  блока ш перемножени  11 и 12. В сумматоре 10 выходные сигналы устройств перемножени  складываютс  и образуют сигнал, пропорциональный активной мощности соответствующей гармоники. ( 4икгг,кА, - Kw ° %ic к. + U,sinvju + г ., , где ик iV Сигналы с выходов сумматоров 6 и 10 поступают на блок делени  13, в котором осуществл етс  деление сигнала с выхода сумматора 10 на сигнал с выхода сумматора 6. Сигнал с выхода блока делени  13, пропорциональ ный активному сопротивлению, исследуемого объекта 2, регистрируетс  прибором 14. При измерении активного сопротивлени  на гармониках спектра разложени  синхронно работающие коммутаторы 15 и 16, управл емые блоком управлени  17, обеспечивают одновременное подключение соответствующих выходов анализаторов 3 и 4 ко входам вычислительных блоков 5 и 9. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  активного сопротивлени , содержащее датчик тока, включенный последовательно с исследуемым объектом, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точнбсти измерени  при протекании через исследуемый объект негармонического сигнала, датчик тока вьщолнен в виде резистора , подключенного к входу первого анализатора ортогональных составл ющих спектра, выходы ортогональных сигналов которого подключены к входу первого и соответственно второго квадраторов, выходы которых соединены с входами первого сумматора, вход второго анализатора ортогональных составл ющих спектра подключен к измер емому объекту, выходы первого и второго анализатора, соответствующие одноименным ортогональным составл ющим сигналов, подключены соответственно к входу первого и второго блока перемножени , выходы которых соединены с входами второго сумматора, причем выходы сумматоров подключены к соответствующим входам блока делени , выход которого соединен с измерительным прибором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 205940, кл. G 01 R 27/14, 1966.
2. 2.Электрические измерени . Под ред. Е. Г. Шрамкова. М., Высща  щкола, 1972, с. 268-289 (прототип).