SU941902A1 - Способ выбора двухэлементной схемы замещени объекта измерени - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ВЫБОРА ДВУХЭЛЕМЕНТНОЙ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА ИЗМЕРЕНИЯ ,

Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике и может быть использовано дл  выбора двухэлементной схемы замещени  объекта измерени  . Известны способы выбора схемы замещени  объекта измерени , основан ные на уравновешивании мостовой цепи при подаче на нее одновременно или П9очередно несколько испытате льнЫх сигналов различной частоты l. Недостатком этих способов  вл етс  сложность, а также то, что резуль тат быбора имеет низкую точность. Известен способ выбора двухэле-. ментной схемы замещени  объекта измерени  в мостах переменного тока с частотой независимостью равновеси  при согласованной схеме мостовой цеп , в соответствии с которым произво дитс  предварительна  установка схем моделирующей цепи, уравновешивание Mocta, изменение частоты испытательного сигнала и окончательна  установка схемы моделирующей цепи 2. Недостатками известного способа  вл ютс  низка  достоверность и сложность некоторых операций. Эти недостатки обусловлены тем, что большинство реальных объектов имеют более сложную, чем двухэлементна  схему за-. мещени . Поэтому при исследовании таких объектов равновесие моста всегда будет зависеть от частоты. Двухэлементную схему моделирующей цепи при этом следует выбирать такую, при которой указанна  частотна  зависимость, меньше.Однако, исследу  сигнал неравновеси , трудно сделать этот выбор с достаточной достоверностью, поскольку сам сигнал неравновеси  может мен тьс  в широких пределах. Сложность известного способа определени  схемы замещени  состоит а том, что исследование сигнала неравновеси  мостовой цепи может производитьс  только визуально , опытным оператором. Дл  это . 3э

го также необходимо подключать к измерительной цепи моста осциллограф. Дл  обеспечени  регистрируемого изменени  сигнала неравновеси  при несогласованной схеме мостовой цепи частота генератора в известном способе должна измен тьс  в широких пределах (в 2-3 раза и более), что также св зано с р дом технических труднос , тей. / . , ..,,., .;

Цель изобретени  - повышение достоверности и упрощение выбора схемы замещени  объекта измерени /

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе выбора двухэлементной схемы замещени  объекта измерени  в .мостах переменного тока с частотной независимостью равновеси  при согласованной схемке мостовой цепи, основанном на частотной модул ции синусоидального испытательного сигнала, заключающемс  в предварительной произвольной установке схемы моделирующей цепи, уравновешивании моста, изменении частоты испытательного сигнала и окончательной установке схемы моделирующей цепи, после уравновешивани  моста результат измерени  параметров объекта запоминают, после изменени  частоты производ т доуравновешивание возникшего неравновеси  мостовой цепи и запоминают полученный результат, определ ют 0азность первого и второго результатов, причём при Их совпадении первоначально установленную схему моделирующей цепи не измен ют , при несовпадении результатов измен ют схему моделирующей цепи, производ т повторное доуравновешивание возникшего неравновеси  моста поочередно на двух частотах с запоминанием результатов и последующим определением их разности, сопоставл ют разности результатов, полученных при уравновешивании моста на двух частотах при первой и при второй схемах моделирующей цепи, и устанавливают ту из них, при которой указанна  разность меньше.

Причем в качестве сравниваемых результатов измерени  используют значени  относительного параметра.

Предлагаемый способ основан на том, что показани  уравновешенного мостового измерител  комплексных сопротивлений не завис т от частоты-испытательного сигнала только в том случае, если схема моста  вл етс  сог9024

ласованной, т.е. схема замещени  объекта измерени  соответствует схеме моделирующей цепи (плеча сравнени  моста), Если же мост оказываетс  несогласованным, то указанные показани  мен ютс  при изменении частоты испытательного сигнала. Это обсто тельство используетс  дл  определени  схемы замещени  об-ьекта измерени . Дл  этого сперва уравновешивают мост на рабочей частоте при произвольно выбранной схеме моделирующей цепи (плеча сравнени  моста). Затем мен ют частоту испытательного сигнала, доуравнове5 шивают мост и запоминают разницу измеренйых на этих частотах значений параметров комплексного сопротивлени  объекта. Если эта разница отлична от нул , измен ют схему моделирующей

0 цепи и производ т те же oneрации,после чего сравнивают разницы измеренных значений параметров объекта измерени , полученные в первом и втором случа х. Наиболее точно отражает ре5 альные физические процессы в объекте измерени  та его двухэлементна  схема замещени , при которой указанна  разница меньше.

В качестве иллюстрации рассмотрим

Q услови  равновеси  трансформаторного моста переменного тока дл  измерени  абсолютного и относительного параметров емкостных объектов по параллельной схеме замещени .

На чертеже представлена схема мостовой цепи.

Мост содержит генератор 1, основной 2 и вспомогательный 3 трансформаторы напр жени  с обмотками -8, образцовые меры 9 и 10 емкости и активной проводимости соответственно, объект 11 измерени  и детектор 12 равновеси . Уравновешивание производитс  регулированием числа витков обмоток 6 и 8.

В наиболее общем виде условие равновеси  моста имеет

VW где I ,1 , соответственно токи

А СО 4О- .

0ветви объекта измерени  и образцовых ветвей моста.

В случае если объект измерени  имеет параллельную схему замещени , 5 это условие может быть представлено в виде

.Sj«:.0,l.u,ja,Co,

lfW-7 О

Claims (2)

1. УМднапр жение питани  моста параметры объекта измере ни  ; Со GO величины о6раз14овых мер, рабоча  частота, W числа витков соответствующих обмоток трансформаторов , Из этого выражени  можно получить каждого из из услови  равновеси  дл  мер емы;, параметров Г -кг J гч V/ - - - - ig- -wrr wt относительные параметры объекта измерени . Поскольку оба услови  равновеси  ot частоты не завис т, то .мост, буду чи урёвновешённым на частоте ; W, ос таетс  уравновешенным и на другой частоте Wg. Отсчитываемые значени  С, Ж-, определ емые числами витков обмоток 6 и 8, остаютс  неизменными. Если же указанным мостом измер ть параметры объекта, характеризуемого последовательной схемой замещени  с параметрами С у и Гу, то уравнение равновеси  примет вид ЯСо - У«Ь Щ у Тм7 ° а условие равновеси  дл  измер емых ггараметров С;,-КсСоР- («C.l l J-KcCoO+tg Xi :L.r- - . ч 8 этом случае левые и правые части равенств по-разному завис т от часто ты, равновесие становитс  частотноза1зйсимым и поэтому, отсчитываемые знамени  С и ,( на частотах W и V окажутс  разными. Во многих слумайх объект измерени  характеризуетс  более сложной, чем двухэлементна j схемой замещени . Предлагаемый способ позвол ет опр делить наиболее подход щую эквивалей мую двухэлементную схему замещени  т кого объекта. Дл  этого следует опре делить разности отсчитываемых значеНИИ параметров исследуемого объекта на частотах измерени  их сперва по о ной, а затем по другой схеме замещени . Наиболее точно соответствует объекту измерени  та схема замещени , при которой указанные разности меньще. Степень согласованности мостовой цепи наиболее удобно оценивать по частотной зависимости измеренной величины относительного параметра. Действительно , при несоответствии схемы замещени  объекта измерени  и модулирующей цепи даже небольша  девиаци  частоты W вызывает заметные изменени  отсчитываемого значени  этого параметра . Поэтому измерительное устройство может иметь узкую полосу пропускани  и, следовательно, высокую помехоустойчивость . КрЬме того, относительные изменени  этого параметра завис т только от относительного изменени  частоты, что обеспечивает высокую точность определени  схемы замещени  исследуемого объекта. Преимуществами предлагаемого способа определени  схемы замещени  объекта измерени  по сравнению с известными  вл ютс  простота и более высока  достоверность. Кроме того, применение способа обеспечивает более высокую помехоустойчивость измерительного устройства, а следовательно,и более высокую точность определени  параметров объекта измерени . Формула изобретени  , 1. Способ выбора двухэлементной схемы замещени  объекта измерени  в мостах переменного тока с частотной независимостью равновеси  при согласованной схеме мостовой цепи, основанный на частотной модул ции синусоидального испытательного сигнала, заключающийс  в предварительной произвольной- установке схемы моделирующей цепи, уравновешивании моста, изменении Мастоты испытательного сигнала и окончательной установке схемы моделирующей цепи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности и упрощени  схемы замещени  объекта измерени , после уравновеши .вани  моста результат измерени  параметров объекта запоминают, после изм нени  частоты производ т доуравновешивание возникшего неравновеси  мостовой цепи и запоминают полученный результат , определ ют разность первого и второго результатов, причем при их совпадении первоначально установлен7Э

   ную схему моделирующей цепи не измен ют , при несовпадении результатов измен ют схему моделирующей цепи, производ т повторное доуравновешива.ние возникшего неравновеси  поомередно на двух частотах с запоминанием результатов и последующим определением разности, сопоставл ют разности результатов, полученных при уравновешивании моста на двух частотах при первой и при второй схемах моделирующей цепи, и устанавливают туиз них, при которой указанна  разность меньше .

   28
2. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что в качестве сравниваемых- результатов измерени  используют значени  относительно параметра. Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе .

   1.Кнеллер В..Ю. Боровских Л.П. Измерение параметров объектов,представл емых многоэлементными двухполюсникамй . Сб. Измерение, контроль, автоматизаци . Вып. 3, 1976.

   2.Авторское свидетельство СССР № Г58627, кл, G 01 R 17/10 (прототип ) .