Устройство для измерения коэффициента мощности Советский патент 1985 года по МПК G01R21/00 

(

L

СП

ел ю ел ел Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оперативного контроля качества нагрузки фидера. Известно устройство для измерения коэффигр ента мощности, содержащее трансформатор тока, вьшоды вторичной обмотки которого подключерц. к входам кольцевого модулятора, в выходную цепь которого включены делитель напряжения, а также последовательно соединенные переменный резистор и амперметр, а также трансформатор напряжения, выводы вторичной обмотки которого подключены соответственно к средней точке вторичной обмотки трансформатора тока и средней точке делителя напряжения СП. Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью измерения, связанной с нелинейностью характеристик кольцевого модулятора.Известно также устройство для измерения коэффициента мощности, содержащее трансформатор тока, во вторичную обмотку которого включены последовательно соединенные ключ, пере менный резистор я амперметр, причем управлянщий вход ключа соединен с входной шиной напряжения исследуемой цепи 2. Однако известное устройство харак теризуется недостаточно высокой.точностью измерения при сравнительно быстрых колебаниях тока в исследуемо цепи ввиду того, что калибровка и из мерение разделены во времени, а пока зания амперметра пропорциональны току исследуемой цепи. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее трансформатор тока, ключ, а также последовательно соединенные переменньй ре зистор и амперметр, введены два резистора, диод и переключатель, приче вьшоды вторичной обмотки трансформатора тока подключены к управляющим входам ключа, первьй вывод которого соединен с подвижным контактом переключателя , первым выводом диода и че рез первый резистор с первой входной шиной напряжения исследуемой цепи, которая через последовательно соединенные переменный резистор и амперметр подключена к второму выводу клк ча и первому неподвижному контакту переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с вторым выводом диода и через второй резистор со второй входной шиной напряжения исследуемой цепи. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит резисторы 1 и 2, амперметр 3, переменный резистор 4, ключ 5, трансформатор 6 тока, переключатель 7, диод 8 и входные тины 9 и 10. Выводы вторичной обмотки трансформатора 6 подключены к управляющим входам ключа 5, первьй вывод которого соединен с подвижным контактом переключателя 7, первым выводом диода 8 и через резистор 1 с входной шиной 9, которая через последовательно соединенные переменньй резистор 4 и амперметр 3 подключена к второму выводу ключа 5 и первому неподвижному контакту переключателя 7, второй неподвижный контакт которого соединен с вторьм выводом диода.8 и через резистор 2 с входной шиной 10. Устройство работает следукицим образом. При калибровке переключатель 7 устанавливается в положение в , при этом ток протекает через резистор 2, диод 8, амперметр 3 и переменньй резистор 4. При этом показания амперметра 3 пропорциональны выпрямпенному входному напряжению и устройство таким образом имеет возможность измерять входное напряжение. Регулировка величины переменного резистора 4осуществляется так, чтобы было полное отклонение стрелки амперметг ра 3, что соответствует cos t 1. При измерении переключатель 7 устанавливается в положение d , при этом напряжение с резисторов 2 и 1 подается через резистор 1 в эмиттерную цепь компенсированного транзисторного ключа 5. При этом ток ключа 5составляет незначительную величину по сравнению с током делителя, образованного резисторами 1 и 2. Это условие исключает фазовьй сдвиг и возможнре искажение формы кривой напряжения при работе ключа 5. Измеряемьй ток подается в цепь база-коллектор транзисторного ключа 5 с вторичной обмотки трансформатора 6 (токовых клещей). Диод, включенный в цепи база-коллектор тран3зисторного ключа 5, ограничивает величину обратного напряжения в полупериод, когда транзисторный ключ 5 заперт, и обеспечивает нормальную работу трансформатора 6 в этот полупериод. Ключ 5 открыт в полуперио входйото тока. Когда напряжение кол лекторов положительно по отношению к напряжению баэ. В зависимости от фазового сдвига neiKRy током и напряжением в по лупериод, когда ключ 5 открыт, средний ток, протекающий через амперметр 3, определится как u) -±.{ JRi амплитуда входного напряжения;5 .суммарное сопротивление цепи нагрузки ключа 5; - искомый коэффициент мощности . Из определения величины среднего тока видно,, что если амплитуда входного напряжения будет постоянна const, то среднее значение измеряемого тока будет прямо пропорционально величине коэффициента мощности . Независимость показания устройства от и достигается предварительной калибровкой устройства. Таким образом, afoiepMeTp 3 покажет измеряемую величину коэффициента мощности. В предлагаемом устройстве повьнвение точности измерения коэффициента мощности по сравнению с прототипом достигается за счет независимости показаний предлагаемого устройства от колебаний тока в исследуемой цепи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ, содержащее трансформатор тока, ключ, а также последовательно соединенные -переменный резистор и амперметр,6 т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два резистора, диод и переключатель, причем вьшоды вторичной обмотки трансформатора тока подключены к управляющим входам ключа, первьм вьгоод которого соединен с подвижным контактом переключателя, первым вьюодом диода и через первый резистор с первой входной шиной напряжения исследуемой цепи, которая через последовательно соединенные переменньй резистор и амперметр подключена к второму вьгооду ключа и первому неподвижному контакту переклыча теля, второй неподвижный контакт которого соединен с вторым вьшодом диода и через второй резистор с второй СО входной шиной напряжения исследуемой с цепи.