Устройство для измерения активной и реактивной мощности Советский патент 1985 года по МПК G01R21/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей мощности и микрсмощности в цепях переменного тока. Известно устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее компенсаторы тока и напр жения, причем рабочая цепь компенса тора тока выполнена из нагрузочного резистора, соединенного с движком реохорда lj , Недостатком данного устройства является наличие методической погрешности из-за изменения тока чере нагрузочный резистор при изменении положения движка реохордаФ Известно также устройство для из мерения активной и реактивной мощности, содержащее источник опорного переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, , два резистора с переменным сопротив лением, два постоянных резистора, индикатор равновесий, переключатель режимов измерений и прямоугольнокоординатный компенсатор напряжения первый вывод которого через первьй переменный, резистор подключен к пер вому выводу источника опорного напряжения и подвижному контакту первой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт кото рой соединен с первым выводом второ переменного резистора, движок которого через первьй резистор соединен с вторым выводом источника опорного напряжения, а второй вывод через второй резистор - к первому выводу источника опорного напряженияj второй вывод которого соединен с вторы выводом компенсатора напряжения, тр тий вывод которого подключен к первому неподвижному выводу второй группы контактов переключателя, а четвертьй вывод - к первому неподвижному контакту третьей труппы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой соедине с первым неподвижньм контактом первой группы контактов переключателя и вторым .неподвижным контактом четвертой группы контактов переключате ля, первый неподвижный контакт кото рой подключен к первому неподвижному контакту пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный ко,нтакт которой соединен с первым 571 выводом источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижным контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети - к подвижным контактам второй и четвертой групп, а выводы ее нагрузки - к подвижньач контактам вто- рой и пятой групп контактов переключателя 2 . Однако зто устройство также характеризуется недостаточно высокой точностью измерения, обусловленной наличием методической погрешности, вызванной конечным сопротивлением рабочей цепи компенсатора напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения активной и реактивной мощности, содержащем источник опорного переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, два резистора, два переменных резистора, индикатор равновесия, переключатель режимов и прямоугольно-координатный компенсатор напряжения, первьй вывод которого соединен с первым выводом первого переменного грезистора, первый вьгоод источника опорного напряжения - с подвижным контактом первой группы контактов переключателя, второй вьшод источника опорного напряжения - с первым выводом первого резистора и вторым выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого соединен с первым неподвижным контактом второй группы контактов переключателя, а- четвертый вывод с первым- неподвижным контактом третьей группы контактов переключателя, второй непод .ижньй контакт которой подключен к первому выводу второго переменного резистора, первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя и второму неподвижному контакту четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижньй контакт которой соединен с первым неподвижным контактом пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой подключен к первому вьшрду второго резистора и первому выводу источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижиыт-f контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети - к подвижным контактам вто рой и четвертой групп, а выводы ее нагрузки - к подвижным контактам второй и пятой групп контактов переключателя, в торые выводы обоих переменных резисторов соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго переменного резистора, второй вывод второго резистора - к первому выводу первого переменного резистора, причем движки обоих переменных резисторов жестко связаны кинематически, а сопротивления резисторов выбираются из условия

(R+Ri)R, R,

где К - сопротивление рабочей цепи

компенсатора напряжения, Й,и 5 - сопротивления первого и

второго резисторов соответственно,

8,и сопротивления первого и второго переменных резисторов соответственно.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 опорного переменного напряжения с постоянной амплитудой и регулируемой фазой, переменный резистор 2 (R), параллельно которому подключен резистор 3 (г прямоугольно-координатньй компенсатор напряжения 4, рабочая цепь которого подсоединена к выводам переменного резистора 5 (Д), резистор 6 (И(), индикатор 7 и переключатель 8 режимов измерения нагрузку 9.

Первый вывод компенсатора напряжения 4 подключен к первому выводу переменного резистора 5 и через резистор 6 - к первому подвижному контакту первой группы контактов переключателя 8 и первому выводу источника 1, второй вывод которого соединен с вторьм выводом переменного резистора 5, вторым выводе компенсатора напряжения 4 и через параллельно соединенные резистор 3 и переменный резистор 2 - к первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя 8, первый неподвижный контакт второй группы которого соединен с третьим выводом

1505714

компенсатора напряжения 4, первый неподвижный контакт третьей группы контактов - с четвертым выводом компенсатора напряжения 4, первый с неподвижный контакт четвертой группы контактов - с первым неподвижным контактом пятой группы контактов, вторые неподвижные контакты третьей и четвертой групп контактов - с первым неподвижным контактом первой группы контактов, второй неподвижный контакт пятой группы контактов с подвижным контактом первой группы контактов, подвижные контакты

и третьей и пятой групп контактов с соответствующими вьгоодами индикатора равновесия 7, подвижные контакты второй и четвертой групп контактов - с выводами исследуемой сети ,

20 а подвижные контакты второй и пятой групп контактов - с соответствующими выводами ее нагрузки 9,

Устройство работает следующим образом.

25 Вначале переключатель 8 переводят в верхнее положение и, регулируя фазу опорного напряжения UQ и амплитуду компенсирующего тока Зц (перемемещеиием движка переменного резисто,- ра 2), уравновешивают ток через нагрузку 9 3 .В момент равновесия

xO Uo/XodjR ilR,,,

(,)/otiRa , где «g - относительное перемещение движка переменного резистора 2.

После уравновешивания тока переключатель режимов измерения переводят в нижнее положение и компенсатором напряжения 4 уравновешивают :напряжение на объекте О . При уравновешивании

u,u, :)p(K,ijk,-),

где К , К - коэффициенты, пропорциональные значениям активной и реактивной составляющих компенсирующего напряжения. Рабочий ток компенсатора напряжения J о равен

J .

U, + ot,)R

ы.

Зс,.

f (,) + UHRO|i J

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Активней И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее источник опорного переменного напряжения с постоянной амшгатудой и регулируемой фазой, два резистора, два переменных резистора, индикатор равновесия, переключатель режимов и прямоугольно-координатный компенсатор напряжения, первый вывод которого соединен с первым выводом первого переменного резистора, первый вывод источника опорного напряжения - с подвижным контактом первой группы контактов переключателя, второй вьшод источника опорного напряжения - с первым л. вьшодом первого резистора и вторым выводом компенсатора напряжения, третий вывод которого соединен с первым неподвижным контактом второй группы контактов переключателя, а четвертый вывод - с первым неподвижньм контактом третьей группы контактов переключателя, второй неподвижньА контакт которой подключен к первому выводу второго переменного резистора, первому неподвижному контакту первой группы контактов переключателя и второму неподвижному контакту четвертой группы контактов переключателя, первый неподвижный контакт которой соединен с первьм неподвижным контактом пятой группы контактов переключателя, второй неподвижный контакт которой подключен к первому выводу второго резистора и первому выводу источника опорного напряжения, причем выводы индикатора равновесия подключены к подвижным контактам третьей и пятой групп контактов переключателя, выводы исследуемой сети - к подвижным контактам второй и четвертой групп, а выводы ее нагрузки - к подвижным контактам второй и пятой групп с контактов переключателя, отличающееся тем, что, с целью (Л повьшения точности измерения, вторые вьшоды обоих переменных резисторов соединены с первым вьшодом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго переменного резистора, второй вывод второго резистора - к перп ел вому выводу первого переменного рео ел зистора, причем движки обоих переменных резисторов жестко связаны кине матически, а сопротивления резисторов выбираются из условия R-R, (,lRj R4 где R сопротивление рабочей цепи компенсатора напряжения, R,H RI сопротивления первого и второго резисторов соответственно J R - сопротивления первого и второго переменных резисторов соответственно.