Claims (2)
I Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использована дл измерени параметррв комплексных сопротивлений . Известны трансформаторные измерительные мосты переменного тока с компенсацией остаточных сопротивлений в ветви объекта измерени . Наиболее близким по своему назначению и технической сущности вл етс мост переменного тока, содержащий генератор, трансформатор напр жени с первичной обмоткой подключенной к генератору, и двум вторич обмотками, детектор равновеси , основ ную образцовую меру, включенную между в дом детектора равновеси и первой вторичной обмоткой трансформатора напр жени , дополнительную образцовую меру, два зажима дл подключени объекта измерени , один из которых соединен со входом детект ра равновеси , а другой - со второй вторичной обмоткой трансформатора напр жени Ц. Недостатками известного устройства вл ютс наличие дублирующих обмоток трансформатора напр жени и коммутирующих элементов, необходимых дл их регулировани , что значительно усложн ет устройство и технологию его изготовлени , ухудшение его частотных характеристик из-за возрастани паразитных емкостей, неудовлетворительна работа в области низких частот. Цель изобретени - снижение трудоемкости изготовлени устройства и повыигенне точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что мост переменного тока, содержащий генератор , трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена с генератором, детектор равновеси , основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно со входом детектора равновеси и выводом первой и вторичной обмотки трансформатора напр жени , дoпoлнитeль ryю образцовую меру, два зажима дл подключени объекта измерени , один из которых соединен со входом детектора равновеси , а другой - с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напр жени , введены дифференциальный усилитель и два делител причем выход дифференциального усилител через дополнительную образцовую меру соед нен с вторым зажимом дл подключени объекта измерени , а нешшертирзтощий и ин вертирующий входы дифференциального усилител соединены с первыми выводами соответственно первого и второго делител , вторые выводы которых соединены соответствен но с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напр жени и с выходом дифференциального усилител , третий вывод первого делител соедштен с земл ной шиной , а третий вывод второго делител соединен с выводом первой вторишой обмотки трансформатора напр жени . На чертеже приведена прИнциниальна схема моста переменного тока. Устройство содержит генератор 1, трансформатор 2 напр жени с первичной обмоткой 3 и с двум вторичнь1ми обмотками 4 и 5, детектор 6 равновеси , основную обр меру 7, зажимы дл подключени объекта измерени 8 и 9, дифференциальный усилитель 10, дополнительную образцовую ме ру 11, делители 12 и 13. Мост переменного тока .работает следующим образом. Напр жение рабочей частоты с выхода генератора 1 подаетс на первичную обмотку 3 трансформатора напр жени I The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure parameters of complex resistances. Transformer measuring bridges of alternating current are known with compensation of residual resistances in the branch of the measurement object. The closest in its purpose and technical nature is an AC bridge containing a generator, a voltage transformer with a primary winding connected to the generator, and two secondary windings, an equilibrium detector, the main exemplary measure connected between the equilibrium detector and the first secondary winding voltage transformer, additional model measure, two terminals for connecting the measurement object, one of which is connected to the input of the equilibrium detector, and the other to the second secondary winding voltage transformer Ts. The disadvantages of the known device are the presence of redundant voltage transformer windings and switching elements necessary to regulate them, which greatly complicates the device and its manufacturing technology, the deterioration of its frequency characteristics due to the increase of parasitic capacitances, unsatisfactory work in the field low frequencies. The purpose of the invention is to reduce the labor intensity of manufacturing the device and to increase the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that an ac bridge containing a generator, a voltage transformer whose primary winding is connected to a generator, an equilibrium detector, a basic exemplary measure, the conclusions of which are connected respectively to the input of the equilibrium detector and the output of the secondary transformer, complementary This is a model measure, two clamps for connecting a measurement object, one of which is connected to the input of the equilibrium detector, and the other to the output of the second secondary winding of the transformer. and voltage, a differential amplifier and two dividers are introduced, the output of the differential amplifier being connected to the second terminal via an additional standard measure to connect the measurement object, and the non-stencil current and inverting inputs of the differential amplifier are connected to the first terminals of the first and second dividers, the second terminals of which are connected correspondingly with the output of the second secondary winding of the voltage transformer and with the output of the differential amplifier, the third output of the first divider is connected the ground bus and the third output of the second divider is connected to the output of the first secondary winding of the voltage transformer. The drawing shows a prIncienial diagram of an ac bridge. The device contains a generator 1, a transformer 2 voltage with a primary winding 3 and with two secondary windings 4 and 5, an equilibrium detector 6, main instrument 7, clamps for connecting a measurement object 8 and 9, a differential amplifier 10, an additional exemplary measure 11, dividers 12 and 13. The AC bridge works as follows. The voltage of the operating frequency from the output of the generator 1 is supplied to the primary winding 3 of the voltage transformer
2. Вторичные обмотки этого трансформатора, объект измерени , подключенный к зажимам 8 и 9 и образцова мера 7 образуют мостовую цепь. Ее уравновешивание производитс регулированием числа витков одной из плечевых обмоток. Например, при измерении параметра , пропорционального проводимости, регулируемой вл етс обмотка 4. Дополнительна образцова мера 11, дифференциальный усилитель 10 и вспомогательные делители 12 и 13 служат дл введени комненсирзтощего тока в плечевую обмотку ветви объекта изм рени . Компенсирующий ток устанавливаетс равным по и противоположным по направлению току в ветви образцовой меры. При равновесии моста в цепи объекта измерени равен току в образцовой мере, поэтому сумма рабочего и. компенсирующего тока в обмотке 5 оказьгеаетс равной нулю. При этом отсутствует падение напр жени на остаточных сопротивлени х цепи объекта и меренн (внутреннее сопротивление обмотки, сопротивлени коммутирующих элементов и соединительных проводов), следовательно устран етс их вли ние на результат измерени . Величина компенсирующего тока определ етс разностью напр жений на выводах до IOЛШ тeльнoй образцовой меры 11. При равенстве коэффициентов передачи делителей напр жение на выводах дополнительной образцовой меры 11,. а следовательно, и компенсирующий ток не завис т от напр жени на обмотке 5. Устройство по сравнению с известными технологичнее в изготовлении, поскольку его трансформатор содержит в 2 раза меньщее число вторичных обмоток, намотка которых представл ет значительную трудность и не поддаетс механизации. Кроме того упрощаетс и уст1)ойство в целом, так как помимо обмоток трансформатора, в два раза сокращаетс число коммутирующих элементов в регулируемых обмотках, которое может достигать 50. Еще одно преимутдество устройства состоит в том, что в нем может быть использован не только трансформаторный делитель напр жени , но и делитель любого другого типа, в частности на основе интегральных цифро-аналоговых преобразователей. Такие делители напр жени хорощо работают в области нижних частот, где использование трансформаторн1 1х делителей напр жени нецелесообразно . Формула изобретени Мост переменного тока, содержащий генератор , трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена с генератором, детектор равновеси , основную образцовую меру, выводы которой соединены соответственно с входом детектора равновеси и выводом первой вторичной обмотки трансформатора напр жени , дополнительную образцовую меру, два зажима дли подключени объекта измерени , один из которых соединен с входом детектора равновеси , а другой - с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напр жени , отличающ и и С тем, что, с целью снижени трудоемкости изготовлени устройства и повышени точности измерени , он снабжен дифференциальньсм усилителем и двум делител ми , причем выход дифференциального усилител через дополнительную образцовую меру соединен с вторым зажимом дл подключени объекта измерени , а неинвертирующий и инвертирующий входы, дифференциального усилител соединены с первыми выводами соответственно первого и второго делител , вторые выводы которых соединены соответственно с выводом второй вторичной обмотки трансформатора напр жени и с выходом j2. The secondary windings of this transformer, the object of measurement, connected to terminals 8 and 9 and sample measure 7 form a bridge circuit. Its balancing is done by adjusting the number of turns of one of the shoulder windings. For example, when measuring a parameter proportional to conductivity, winding 4 is adjustable. Additional model measure 11, differential amplifier 10, and auxiliary dividers 12 and 13 serve to inject a sensing current into the brachial winding of the measuring object branch. The compensating current is set equal in and opposite in direction to the current in the branch of the exemplary measure. When the bridge is balanced in the circuit of the measurement object, it is equal to the current in an exemplary measure, therefore the sum of the working and. the compensating current in the winding 5 turns out to be zero. In this case, there is no voltage drop on the residual resistances of the object circuit and the reference values (internal resistance of the winding, resistance of the switching elements and connecting wires), hence their influence on the measurement result is eliminated. The magnitude of the compensating current is determined by the difference in voltages at the terminals up to the IOLSH of the model standard measure 11. If the transfer coefficients of the dividers are equal, the voltage on the terminals of the additional model measure 11 ,. consequently, the compensating current does not depend on the voltage on the winding 5. The device is technologically superior in production since its transformer contains 2 times less the number of secondary windings, the winding of which presents considerable difficulty and cannot be mechanized. In addition, the device as a whole is simplified, since in addition to the transformer windings, the number of switching elements in adjustable windings is reduced by half, which can reach 50. Another advantage of the device is that it can be used not only a transformer divider. voltage, but also a divider of any other type, in particular on the basis of integrated digital-to-analog converters. Such voltage dividers work well in the low-frequency region, where the use of transformer-1x voltage dividers is impractical. Claims of the AC bridge comprising a generator, a voltage transformer, the primary winding of which is connected to a generator, an equilibrium detector, a basic exemplary measure, the conclusions of which are connected respectively to the input of the equilibrium detector and the output of the first secondary winding of a voltage transformer, an additional exemplary measure, two clamps for connecting the measurement object, one of which is connected to the input of the equilibrium detector, and the other to the output of the second secondary winding of the voltage transformer, is different With the aim of reducing the laboriousness of manufacturing the device and improving the measurement accuracy, it is equipped with a differential amplifier and two dividers, the output of the differential amplifier being connected to the second terminal for connecting the object to be measured, connecting the measurement object, and the non-inverting and inverting inputs , the differential amplifier is connected to the first terminals of the first and second dividers, respectively, the second terminals of which are connected respectively to the output of the second secondary winding of the tra a voltage converter and j output
I дифференциального усилител , третий вы1вод первого делител соединен с земл ной шиной, а третий вывод второго делител соединен с вьшодом первой вторичной обi мотки трансформатора напр жени .A differential amplifier, the third output of the first divider is connected to the ground bus, and the third output of the second divider is connected to the output of the first secondary side of the voltage transformer.
95115669511566
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Братусь Ю. В., Карпенко В, П. Препринт-79 , ИЭД АН УССР, Киев, 1974, с. 16, 5 рис. 5а..Sources of information taken into account in the examination 1. Yu. V. Bratus, V. Karpenko, P. Preprint-79, IED of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, Kiev, 1974, p. 16, 5 fig. 5a ..