UA81854C2 - Device for measurement of quality factor of inductance coils - Google Patents
Device for measurement of quality factor of inductance coils Download PDFInfo
- Publication number
- UA81854C2 UA81854C2 UAA200605913A UAA200605913A UA81854C2 UA 81854 C2 UA81854 C2 UA 81854C2 UA A200605913 A UAA200605913 A UA A200605913A UA A200605913 A UAA200605913 A UA A200605913A UA 81854 C2 UA81854 C2 UA 81854C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage
- synchronous detector
- digital
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 12
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 244000005894 Albizia lebbeck Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до електротехніки і може бути застосований для вимірювання добротності або тангенса 2 кута втрат при послідовній схемі заміщення.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure the Q factor or tangent 2 of the loss angle with a sequential substitution scheme.
Відомий пристрій для вимірювання активної і реактивної складової комплексного опору ІА. с. СССРA well-known device for measuring the active and reactive components of the complex resistance of the IA. with. USSR
Мо1651234А1, Кл. 501К27/02, Б.И., 1991, Мо19), що містить: джерело змінного струму регульованої частоти, повітряний трансформатор, два перемикача витків первинної та вторинної обмоток трансформатора, фільтр нижчих частот, два вимірювача напруги, вимірювач струму, блок зміщення параметрів вимірюваного 70 комплексного опору, причому перший вхід джерела змінного струму регульованої частоти з'єднаний з входом вимірювача струму, другий вхід джерела змінного струму регульованої частоти з'єднаний з рухомими контактами перемикача витків первинної обмотки повітряного трансформатора, нерухомий контакт якого з'єднаний з першим виходом первинної обмотки повітряного трансформатора, перший вхід фільтра нижчих частот і перший вхід другого вимірювача напруги з'єднані з рухомими контактами перемикача витків вторинної обмотки повітряного 79 трансформатора, нерухомий контакт якого з'єднаний з першим виходом вторинної обмотки повітряного трансформатора, вихід фільтра нижчих частот з'єднаний з першим входом першого вимірювача напруги, перший вихід блока зміщення параметрів вимірюваного комплексного опору з'єднаний з другим виходом вторинної обмотки повітряного трансформатора і другим входом другого вимірювача напруги, другий вихід блока зміщення параметрів вимірюваного комплексного опору з'єднаний з другим виходом первинної обмотки повітряного трансформатора, другий вхід першого вимірювача напруги з'єднаний з клемою для підключення вимірюваного комплексного опору, вихід вимірювача струму і третій вихід блока зміщення параметрів вимірюваного комплексного опору з'єднані з клемою для підключення вимірюваного комплексного опору, четвертий і п'ятий виходи блока зміщення параметрів вимірюваного комплексного опору з'єднані з клемою для підключення вимірюваного комплексного опору, другий вхід фільтра нижчих частот з'єднаний з шиною регулювання. сMo1651234A1, Cl. 501K27/02, B.I., 1991, Mo19), containing: a source of alternating current of adjustable frequency, an air transformer, two switches of the turns of the primary and secondary windings of the transformer, a filter of lower frequencies, two voltage meters, a current meter, a unit for shifting the parameters of the measured 70 complex resistance, and the first input of the source of alternating current of adjustable frequency is connected to the input of the current meter, the second input of the source of alternating current of adjustable frequency is connected to the moving contacts of the switch of the turns of the primary winding of the air transformer, the fixed contact of which is connected to the first output of the primary windings of the air transformer, the first input of the lower frequency filter and the first input of the second voltage meter are connected to the moving contacts of the switch of the turns of the secondary winding of the air transformer 79, the fixed contact of which is connected to the first output of the secondary winding of the air transformer, the output of the lower frequency filter is connected with the first input of the first meter voltage source, the first output of the unit for shifting the parameters of the measured complex resistance is connected to the second output of the secondary winding of the air transformer and the second input of the second voltage meter, the second output of the unit for shifting the parameters of the measured complex resistance is connected to the second output of the primary winding of the air transformer, the second input of the first of the voltage meter is connected to the terminal for connecting the measured complex resistance, the output of the current meter and the third output of the unit for shifting the parameters of the measured complex resistance are connected to the terminal for connecting the measured complex resistance, the fourth and fifth outputs of the unit for shifting the parameters of the measured complex resistance with connected to the terminal for connecting the measured complex resistance, the second input of the low-pass filter is connected to the regulation bus. with
Недоліком даного пристрою є велика похибка при вимірюванні добротності котушок індуктивності за ге) несинусоїдності напруги живлення.The disadvantage of this device is a large error when measuring the Q factor of the inductor coils due to the non-sinusoidal nature of the supply voltage.
Найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що заявляється, є пристрій для роздільного вимірювання параметрів комплексного опору ІА. с. СССР Мо1366969А1, Кл. 501К27/02, Б.И., 1988, Мо2і, що містить: джерело синусоїдної напруги, зразковий резистор, вимірюваний комплексний опір, повторювач напруги, два блоки - віднімання, фазозсувач, суматор, блок порівняння модулів, перемикачі, причому джерело синусоїдної напруги, ю зразковий резистор та вимірюваний комплексний опір з'єднані послідовно, повторювач напруги, що під'єднаний до вимірюваного комплексного опору, прямий вхід першого блока віднімання з коефіцієнтом підсилення со приєднаний до джерела синусоїдної напруги, а інверсний - до виходу повторювача напруги, вхід фазозсувача за «- допомогою перемикача підключений до виходу повторювача напруги (при вимірюваннях модуля) або до 3о джерела синусоїдної напруги (при інших вимірюваннях); суматор має одиничне підсилення, один його вхід за со допомогою перемикача підключений до виходу повторювача напруги (при вимірюваннях фази) або до виходу блока віднімання (при інших вимірюваннях); другий блок віднімання має підсилення 0,5, його прямий вхід підключений до виходу фазозсувача, а інверсний до джерела синусоїдної напруги, другий вхід суматора за « допомогою перемикача приєднаний до виходу блока віднімання (при вимірюваннях фази) або до виходу 50 фазозсувача (при інших вимірюваннях); блок порівняння модулів через перемикач підключений до виходу блока т с віднімання або до виходу суматора, другий вхід блока порівняння модулів за допомогою перемикача з» підключений до виходу блока віднімання або блока віднімання фазозсувача.The device for the separate measurement of the parameters of the complex resistance of the IA is the closest in terms of technical substance to the claimed invention. with. USSR Mo1366969A1, Cl. 501K27/02, B.I., 1988, Mo2i, containing: a source of sinusoidal voltage, a sample resistor, a measured complex resistance, a voltage repeater, two blocks - subtraction, a phase shifter, an adder, a unit for comparing modules, switches, and a source of sinusoidal voltage, the sample resistor and the measured complex resistance are connected in series, the voltage follower connected to the measured complex resistance, the direct input of the first subtraction block with the amplification factor co is connected to the sinusoidal voltage source, and the inverse is connected to the output of the voltage follower, the input of the phase shifter by "- connected to the output of the voltage repeater (when measuring the module) or to a 3o source of sinusoidal voltage (for other measurements) using a switch; the adder has unit gain, one of its inputs is connected to the output of the voltage repeater (for phase measurements) or to the output of the subtractor block (for other measurements) using a switch; the second subtraction block has a gain of 0.5, its direct input is connected to the output of the phase shifter, and its inverse input is connected to the sinusoidal voltage source, the second input of the adder is connected by means of a switch to the output of the subtraction block (for phase measurements) or to the output 50 of the phase shifter (for other measurements ); the module comparison unit is connected through a switch to the output of the ts subtraction unit or to the output of the adder, the second input of the module comparison unit is connected to the output of the subtraction unit or the phase shifter subtraction unit using the switch.
Недоліком даного пристрою є велика похибка вимірювань за умов несинусоїдності напруг.The disadvantage of this device is a large measurement error under conditions of non-sinusoidal voltages.
В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою для вимірювання добротності котушок індуктивності, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними з'являється можливість со вимірювання добротності котушок індуктивності за умов несинусоїдності напруг, що дозволяє підвищити точність - вимірювання.The invention is based on the task of creating a device for measuring the Q-factor of inductors, in which, due to the introduction of new blocks and connections between them, it becomes possible to measure the Q-factor of inductors under conditions of non-sinusoidal voltages, which allows to increase the accuracy of measurement.
Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для вимірювання добротності котушок індуктивності, що со містить джерело синусоїдної напруги, зразковий резистор, вимірюваний комплексний опір, повторювач напруги, сл 20 блок віднімання, фазозсувач (на основі інтегратора), причому джерело синусоїдної напруги, зразковий резистор та вимірюваний комплексний опір з'єднані послідовно, повторювач напруги, що під'єднаний до вимірюваного ї» комплексного опору, прямий вхід блока віднімання підключений до джерела синусоїдної напруги, а інверсний - до виходу повторювача напруги, вхід фазозсувача підключений до виходу повторювача напруги; введені два синхронних детектори, цифро-аналоговий перетворювач послідовного наближення, компаратор, причому один 25 вхід першого синхронного детектора підключений до виходу блока віднімання, а другий вхід першогоThe task is solved by the fact that the device for measuring the Q-factor of inductors, which contains a source of sinusoidal voltage, a sample resistor, a measured complex resistance, a voltage repeater, a subtraction block of sl 20, a phase shifter (on the basis of an integrator), and a source of sinusoidal voltage, a sample resistor and the measured complex resistance are connected in series, the voltage follower connected to the measured i" complex resistance, the direct input of the subtraction unit is connected to the sinusoidal voltage source, and the inverse - to the output of the voltage follower, the input of the phase shifter is connected to the output of the voltage follower; two synchronous detectors, a digital-to-analog converter of serial approximation, a comparator are introduced, and one 25 input of the first synchronous detector is connected to the output of the subtraction unit, and the second input of the first
Ге! синхронного детектора підключений до виходу фазозсувача; один вхід другого синхронного детектора підключений до виходу блока віднімання, а другий вхід другого синхронного детектора підключений до виходу ко повторювача напруги; вхід цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення підключений до виходу другого синхронного детектора, один вхід компаратора підключений до виходу першого синхронного детектора, 60 а другий - до виходу цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення, вихід компаратора підключений до входу керування цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення.Gee! the synchronous detector is connected to the output of the phase shifter; one input of the second synchronous detector is connected to the output of the subtraction unit, and the second input of the second synchronous detector is connected to the output of the voltage repeater; the input of the digital-to-analog converter of serial approximation is connected to the output of the second synchronous detector, one input of the comparator is connected to the output of the first synchronous detector, and the second - to the output of the digital-to-analog converter of serial approximation, the output of the comparator is connected to the control input of the digital-to-analog converter of serial approximation.
На кресленні подана структурна схема пристрою для вимірювання добротності котушок індуктивності.The drawing shows the structural diagram of the device for measuring the Q factor of inductors.
На кресленні позначено: джерело синусоїдної напруги - 1, зразковий резистор - 2, вимірюваний комплексний опір - 3, повторювач напруги - 4, блок віднімання - 5, фазозсувач - 6, перший синхронний детектор - 7, другий бо синхронний детектор - 8, цифро-аналоговий перетворювач послідовного наближення - 9, компаратор - 10. При цьому до джерела синусоїдної напруги 1 приєднаний зразковий резистор 2 та вимірюваний комплексний опір 3, вхід повторювача напруги 4 з'єднаний з вимірюваним комплексним опором 3, а входи блока віднімання 5 з'єднанні з джерелом синусоїдної напруги 1 та виходом повторювача напруги 4, вхід фазозсувача 6 з'єднаний зThe drawing shows: sinusoidal voltage source - 1, sample resistor - 2, measured complex resistance - 3, voltage repeater - 4, subtraction block - 5, phase shifter - 6, first synchronous detector - 7, second synchronous detector - 8, digital analog converter of serial approximation - 9, comparator - 10. At the same time, the sample resistor 2 and the measured complex resistance 3 are connected to the sinusoidal voltage source 1, the input of the voltage repeater 4 is connected to the measured complex resistance 3, and the inputs of the subtraction unit 5 are connected to source of sinusoidal voltage 1 and the output of the voltage follower 4, the input of the phase shifter 6 is connected to
Виходом повторювача напруги, входи першого синхронного детектора 7 з'єднані з виходом блока віднімання 5 і виходом фазозсувача 6, входи другого синхронного детектора 8 з'єднані з виходом блока віднімання 5 і виходом повторювача напруги 4, вхід цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення 9 з'єднаний з виходом другого синхронного детектора 8, виходи першого синхронного детектора 7 і цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення 9 з'єднані з входами компаратора 10, вихід компаратора 10 з'єднаний 7/0 З входом керування цифро-аналогового перетворювача послідовного наближення 9.The output of the voltage follower, the inputs of the first synchronous detector 7 are connected to the output of the subtractor unit 5 and the output of the phase shifter 6, the inputs of the second synchronous detector 8 are connected to the output of the subtractor unit 5 and the output of the voltage follower 4, the input of the digital-to-analog converter of serial approximation 9 with connected to the output of the second synchronous detector 8, the outputs of the first synchronous detector 7 and the digital-to-analog converter of serial approximation 9 are connected to the inputs of the comparator 10, the output of the comparator 10 is connected 7/0 to the control input of the digital-to-analog converter of serial approximation 9.
Робота пристрою основана на вимірюванні тангенса кута зсуву фаз між напругою та струмом на основній гармоніці: хи ; - -The operation of the device is based on the measurement of the tangent of the phase shift angle between voltage and current on the main harmonic: хи ; - -
МФ де Жщ - індуктивний опір на основній гармоніці;MF de Zhsch - inductive resistance at the main harmonic;
КЕ - активний опір.KE - active resistance.
Індуктивний опір х-ї гармоніки дорівнює:The inductive resistance of the x-th harmonic is equal to:
Ха - жа ,Huh,
Реактивна потужність на х-й гармоніці при цьому буде дорівнювати: 2 , со ик Ко де |у) - струм х-ї гармоніки.In this case, the reactive power at the x-th harmonic will be equal to: 2 , so yk Ko where |y) is the current of the x-th harmonic.
Запишемо вираз: ж са ; с 2 2 2Let's write down the expression: z sa ; with 2 2 2
У шко. Ка (а че ком Ме о чийIn school Ka (a che kom Me o chii
З останнього виразу: т й я , «І нини Й чі чі звідки со у" - - .From the last expression: т и я , "And now and where are you from" - - .
У Шя с т ченіIn Xia s t chen
Кв - т : дою « а 50 Активна пот і б і : т ужність при цьому буде дорівнювати: с - а т , п» Ред юна тен дю чий щі чай звідки о ж Я - УKv - t: doju "a 50 Active sweat and b i: the strength will be equal to: s - a t , p"
Аж Кк - (ее) У: кі 1 іїAzh Kk - (ee) U: ki 1 ii
Ль Тоді я - - .L Then I - - .
Маю уле чний ЧУ чені | М ін и тині ні пи о бю ююI have a university degree I don't drink at all
Ф я не | аї -їF I do not | ai -i
Для отримання інтегрального виразу в умовах несинусоїдності використаємо інтегральне перетворення бор миттєвих струму та напруги: як т , а Е зів то ковя тії оTo obtain an integral expression under non-sinusoidal conditions, we will use the integral transformation of the instantaneous current and voltage: as
Щ() - миттєві значення стуму та напруги; бо Т - період.Щ() - instantaneous values of noise and voltage; because T is a period.
Аналогічно як 1 т ,Similarly to 1 t,
Улю-т/0-кж ж о тоді т . тео рекові зи т шко ПРА т укосиUlyu-t/0-kzh same o then t . theo-recovi z t shko PRA t kokos
Пристрій працює наступним чином.The device works as follows.
Джерело синусоїдної напруги 1 створює напругу, комплексне значення якої ш з кутовою частотою о, на зразковому резисторі 2 створюється напругаThe source of sinusoidal voltage 1 creates a voltage whose complex value is w with an angular frequency o, a voltage is created on the sample resistor 2
Е ЕЕ, и ші шщ - Е І а на вимірюваному комплексному опорі З - напруга що Е.ЇХ , ш- й Е І де К - опір зразкового резистора; х- вимірюваний комплексний опір. счЕ ЕЕ, и ши шщ - Е I and on the measured complex resistance З - the voltage that Е.ХХ , ш- и Е I where K - the resistance of the sample resistor; x is the measured complex resistance. high school
На виході повторювача напруги 4 створюється напруга щі), що дорівнює напрузі на вимірюваному комплексному опорі 3, а на виході блока віднімання 5, напруга що пропорційна струму - (ОО через вимірюваний (8) комплексний опір 3. В фазозсувачі 6 (на основі інтегратора) відбувається інтегрування напруги щ(0О: Ї цщ(даї.At the output of the voltage repeater 4, a voltage equal to the voltage at the measured complex resistance 3 is created, and at the output of the subtraction block 5, a voltage proportional to the current - (OO through the measured (8) complex resistance 3. In the phase shifter 6 (on the basis of the integrator) the integration of the voltage ч(0О: Х чщ(dai.
На виході першого синхронного детектора 7 отримуємо напругу: 4 т , ЧЕ зо Ц1- ТТ воза ев ою о со а на виході другого синхронного детектора 8 створюється напруга: 1 ійAt the output of the first synchronous detector 7, we get a voltage: 4 t , ЧЕ з Ц1-ТТ возой осо and at the output of the second synchronous detector 8, a voltage is created: 1
Мен т ФО-щд со 0Men t FO-shd so 0
На виході цифро-аналоговий перетворювач послідовного наближення 9 створюється напруга КО ».At the output of the digital-to-analog converter of serial approximation 9, the voltage KO is created.
Цифро-аналоговим перетворювачем послідовного наближення 9 здійснюється зрівноваження напруг ОО 4 і КО» « 20 доти, поки на виході компаратора 10 напруга не буде дорівнювати нулю. Напруга на виході компаратора 10 З с дорівнює нулю при рівності вхідних напруг. 024-02-06, и . ;» звідки т .Digital-to-analog converter of serial approximation 9 balances the voltages ОО 4 and КО» « 20 until the voltage at the output of the comparator 10 is equal to zero. The voltage at the output of the comparator 10 With s is zero when the input voltages are equal. 024-02-06, and ;" where t.
АГ ков у Т 1 1 со о сл 50 Таким чином, відлік добротності котушок індуктивності здійснюється за відношенням напруг ї»AG kov in T 1 1 so o sl 50 Thus, the calculation of the Q factor of the inductance coils is carried out according to the voltage ratio"
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200605913A UA81854C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Device for measurement of quality factor of inductance coils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200605913A UA81854C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Device for measurement of quality factor of inductance coils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA81854C2 true UA81854C2 (en) | 2008-02-11 |
Family
ID=39817241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200605913A UA81854C2 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Device for measurement of quality factor of inductance coils |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA81854C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107247191A (en) * | 2017-06-18 | 2017-10-13 | 丹凤县鑫伟电子有限公司 | A kind of inductance measurement method |
-
2006
- 2006-05-29 UA UAA200605913A patent/UA81854C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107247191A (en) * | 2017-06-18 | 2017-10-13 | 丹凤县鑫伟电子有限公司 | A kind of inductance measurement method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130021386A (en) | Method and apparatus for detecting a magnetic characteristic variable in a core | |
| Bucci et al. | Embedded power and energy measurement system based on an analog multiplier | |
| CN104833940A (en) | Method and device for detecting error of multi-transformation ratio voltage transformer | |
| CN104851580B (en) | Gapped core-type Rogowski coil transformer based on magnetic potentiometer compensation | |
| KR101192830B1 (en) | Current transformer and electric energy meter | |
| UA81854C2 (en) | Device for measurement of quality factor of inductance coils | |
| CN103575976A (en) | Constant-90-degree phase shift type reactive power measurement method | |
| CN109581265B (en) | Method for detecting direct current resistance of current transformer based on power error | |
| CN204464036U (en) | Based on the band gap iron core type Luo-coil instrument transformer that magnetic potentiometer compensates | |
| GB2094989A (en) | Electronic watthour meter | |
| Morse | A computer controlled apparatus for measuring AC properties of materials over the frequency range 10-5 to 105 Hz | |
| CN103575975A (en) | Constant-90-degree phase shift type reactive power measurement circuit | |
| EA007802B1 (en) | Device for signal parameters and resistances measurement in three program wired radio network | |
| CN106483385B (en) | A kind of dielectric loss measurement system and measurement method based on punching mutual inductor | |
| CN104122454A (en) | Soft magnetic material loss measurement system and method | |
| SU557323A1 (en) | Transformer bridge for measuring the components of the complex resistance of four-clamp resistors | |
| RU183341U1 (en) | Digital counter for separate measurement of the energy of the fundamental and harmonics | |
| RU2390032C1 (en) | Method of correcting measurement results of electrical power quantities | |
| JP2019152558A (en) | Current sensor and voltmeter | |
| RU67285U1 (en) | DEVICE FOR TESTING SINGLE-PHASE VOLTAGE TRANSFORMERS | |
| RU180905U1 (en) | ELECTRIC ENERGY METER CURRENT CIRCUIT | |
| Ye et al. | Modeling and control strategy simulation of automated DCC bridge | |
| RU143663U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ELECTRIC CONDUCTIVITY OF A LIQUID | |
| Nabielec et al. | Voltage divider with autocalibration–laboratory studies of a passive version | |
| Eski et al. | The implementation of a digital filter-based algorithm for active power measurement using an ARM microcontroller |