ДоТЯ измерения мощности в высокочастотных цепях переменного тока применяют ваттметры с двумя термообразователями, на нагреватели которых подаются, соответственно, сумма и разность тока н напряжения контролируемой цепи, а в цепь термопар (пли подогревных сопротивлений) включается прибор, измеряющий разность их э. д. с.
В подобных ваттметрах должна .существовать строго квадратичная зависимость между э. д. с. термопреобразователя и током подогрева. Однако получить такую зависимость весьма трудно, так как теплоотдача нагревателя возрастает с ростом температуры, а количество выделенного в нем тепла не зависит от температуры и всегда строго пропорционально квадрату протекающего тока.
Квадратичная зависимость между э. д. с- термопреобразователя и током подогрева нарушается также за счет нелпнейной зависимости э. д. с. от температуры нагревателя.
У неэвакуированных термопреобразователей получить требуемую квадратичную зависимость можно лпщь при избыточной температуре пагревателей не свыще 10-12°- При этом э. д. -с. на выходе термопреобразователя получается очень малой, что заставляет использовать в ваттметре громоздкие и сложные термобатареи, ограничивающие частотный диапазон его примененияЭвакуированные термопреобразователи также не обладают достаточно строгой квадратичной характеристикой, вследствие чего они не позволяют создать термоэлектрический ваттметр, работающий в щироком диапазоне частот и обладающий одновременно высокой точностью.
Предлагаемый способ измерения мощности подобными ваттметрами позволяет устранить указанный недостаток и повысить точность измерений. Для этого предлагается осуществлять измерение по компенсационному, методу, путем подачи в цепь одного из нагревателей (нагретого до меньшей температуры) дополнительно постоянного тока до полной взаимной компенсации э. д. с. обеих термопар или сопротивлений и определять мощность по величине компенсационного тока.
№ 111359
Для выполнения измерений по этому способу предлагается устройство, которое обеспечивает автоматическую компепсацию разности э. д. с. обеих термопар. Это достигается путем подключения термопар на вход электронного усилителя, выходной ток которого используется для дополнительного питания одного из нагревателей. При применении в ваттметре подогревных сопротивлений автоматическая компенсация разности их э- д. с. может быть осуществлена путем включения этих сопротивлений в схему моста переменного тока и использования тока его выходной диагонали для питания одного из нагревателей.
Нагреватели, применяемые в описываемом приборе, могут быть составлены из отдельных изолированных одна от другой проволок, одна из которых включена в измеряемую день, а другая служит для подачи компенсирующего тока.
На фиг. 1, 2 и 3 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства в трех вариантах исполнения.
Основными элементами ваттметра являются два термопреобразователя термопары / и .2, на нагреватели которых подаются соответственно сумма и разность тока / и напряжение U контролируемой цепи. Ток / подается в прибор с помощью трансформатора 3 тока, а напряжение - посредством трансформатора 4 напряжения. При использовании в качестве тер.мопреобразователей термопар / и 2 (фиг. 1) они нодключаются на вход электронного усилителя 5, выходной ток / которого иснользуется для дополнительного питания нагревателя термонары 2, нагретый до меньщей температуры, чем терлюнара /.
Когда э. д. с. обеих термопар будут взаимно компенсированы, величина тока I, измеряемая магнитоэлектрическим прибором 6, будет онределять измеряемую мощность.
Для разделения цепей измеряемого переменного тока / н в сномогательного ностоянного тока / в схеме устройства предусмотрены разделительные конденсаторы 7 и дросселн 8.
При иснользовании в качестве термопреобразователей подогревных сопротивлений / и 2 (фиг. 2) они включаются в схему моста переменного тока совместно с сонротнвлениями 5, и к выходной диагонали моста подключается электронный усилитель 5. Выходной ток / усилителя 5, выпрямленный вентилем 10, используется так же, как и в устройстве по фиг. 1, для дополнительного питания нагревателя термопары (сопротивления) 2.
В некоторых случаях, особенно при измерении мощности постоянного тока или мощности на низких частотах, желательно электрически разделять цепь вспомогательного тока от цени измеряемого тока. Для этого нагреватели термонреобразователей и подогревных сопротивлений следует изготовлять из отдельных изолированных нроволок // и 12, одна из которых включена в измеряемую цепь, а другая в цепь компенсирующего тока / (фи1-. 3)Предмет изобретения
1. Способ измерения мощности в цепях переменного тока с помощью ваттметра с квадратичным детектированием, в котором применены два термопреобразователя, на нагреватели которых подаются, соответственно, сумма и разность тока и напряжения контролируемой цепи, а в цепь термопар (или сопротивлений) включен измеряющий разность их э. д. с. прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсируют отклонение измерительного прибора путем подачи на один из нагревателей, имеющий более низкую темпера/ туру, дополнительно постоянного тока и определяют измеряемую мощность по величине компенсационного тока.
2.Устройство для осуществления способа по п. 1, в котором в качестве термопреобразователей применены нагреваемые термопары, о тличающееся тем, что, с целью автоматической компенсации разностей э. д. с. термопар, последние подключены на вход электронного усилителя, ток на выходе которого использован для дополнительного питания одного из нагревателей таким образом, чтобы увеличение тока происходило, до полной компенсации э. д. с. термопар.
3.Устройство для осуществления способа но п. 1, в котором в качестветермопреобразователей использованы подогревные сопротивления, отличающееся тем, что указанные сопротивления служат плечами моста переменного тока, выпрямленный ток в выходной диагонали которого подается в цепь одного из нагревателей устройства.
4.В устройстве по п. 2 применение нагревателя, составленного из отдельных изолированных одна от другой проволок, одна из которых включена в измеряемую цепь, а другая для подачи компенсирующего тока.
