Устройство для измерения импульсного тока и мощности импульсной нагрузки Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к устройствам для электроизмерений и может быть использовано для исследования режимов работы импульсных потребителей мощности. Цель изобретения - повышение точности путем одновременного сравнения токов, протекающих через импульсную нагрузку и эквивалентную активную нагрузку. На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства;на фиг. 2(а-г) - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу. Устройство для измерения импульс ного тока и мощности импульсной наг рузки, содержит газоразрядную лампу 1 высокого давления, первый вывод которой через два соединенных после довательно балластных дросселя 2 и подключен к перво шине 4, первый коммутирующий элемент 5, первый силовой вывод которого подключен к объединенным выводам балластных дросселей 2 и 3, второй коммутирующий элемент 6, первый амперметр 7, соединенный последовательно с токовой обмоткой первого ваттметра 8, обмотка напряжения которого включен между первой 4 и второй 9 шинами, активную регулируемую нагрузку 10 и блок 11 управления, прямой выход которого подключен к управляющему электроду первого коммутирующего элемента 5, а противофазныр - к управляющему электроду второго комм тирующего элемента 6, второй амперметр 12, второй ваттметр 13, третий кo шyтиpyющий элемент 14 и резистор 15. Сопротивление резистора равно cyi-iMe сопротивлений токовой обмотки второго ваттметра 13 и внутренного сопротивления второго амперметра 12 Второй силовой вывод первого коммутирующего элемента 5 соединен с первым силовым выводом второго комм тирующего элемента 6 и через последовательно соединенные второй амперметр 12 и токовую обмотку второг ваттг-штра 13 с первой шиной 4. Обмо ка напряжения второго ваттметра 13 вкл очена eждy первой 4 и второй 9 шиной, к которой подключен также второй вывод газоразрядной лампы 1. Второй силовой вывод второго комму тирующего элемента б соединен с первым силовым выводом третьего ком1-1утирующего элемента 14 и свобод 1 92 ным выводом токовой обмотки первого ваттметра 8. Второй силовой вывод третьего коммутирующего элемента 14 через резистор 15 соединен с первой шиной 4, Свободный вывод первого амперметра 7 через активнуюрегулируемую нагрузку 10 соединен с второй шиной 9. Управляющий электрод третьего коммутирующего элемента J4 подключен к дополнительному прямому .выходу блока управления 11. Б качестве активной регулиремой нагрузки 10 может быть использовано переменное сопротивление, а в качестве коммутирующих элементов 5,6 и 14 - например, симисторы. Устройство для измерения тока и мощности импульсной нагрузки работает следующим образом. На шины 4 и 9 подается напряжение питания. Исследуемый импульсный ток (финг.2а) проходит через газоразрядную лампу 1, Дпительность и скважность импульсов задается первым коммутирующим элементом 5. Во время.открытого состояния коммутиру-ющего элемента 5 ток проходит по цепи: шина 9 - газоразрядная лампа 1, - первый балластный дроссель 2, коммутирующий элемент 5, - амперметр 12, - токовая обмотка второго ваттметра 13, - шина 4. Во время закрытого состояния коммутирующего элемента 5 ток проходит по цепи: шина 9 - газоразрядная лампа 1 балластные дроссели 2 и 3 - шина 4. Второй коммутирующий элемент 6, работающий протовофазно с первым коммутирующим элементом 5, обеспечивает прохождение тока по цепи: шина 9 - активная регулируемая нагрузка 10 - первый амперметр 7 токовая обмотка первого ваттметра 8 - коммутирующий элемент 6 второй амперметр 12 - токовая обмотка второго ваттметра 13 шина 4. Третий коммутирующий элемент 14, работающий синфазно с первым коммутирующим элементом 5, обеспечивает прохождение тока по цепи: шина 9 - активная регулируемая нагрузка 10 - первый амперметр 7 - токовая обмотка перв.ого ваттметра 8 - третий коммутирующий элемент 14 - резистор 15 - шина 4. Поскольку коммутирующие элементы 14 и 6 работают противофазно, а величина резистора 15 выбрана равной сумме внутреннего сопротивления вто3

рого амперметра 12 и токовой обмотки второго ваттметра 13, ток, проходящий через активную регулируемую нагрузку 10, амперметр 7 и ваттметр 8, имеет постоянное по величине значение, определяемое только величиной активной регулируемой нагрузки при неизменном напряжении питающей сети. Так как коммутирующий элемент 6 работает противофазно с коммутирующим элементом 5, то величина тока, проходящего через амперметр 12 и ват метр 13 зависит как от величины измеряемого тока через импульсную нагрузку (газоразрядную лампу 1), так и от величины тока, проходящего через активную регулируемую нагрузку 10.

В моменты, когда величина тока через активную регулируемую нагруз824194

ку 1 о больше или меньше измеряемого импульсного тока, проходящего через газоразрядную лампу 1 (фиг, 26,в), показания амперметра 12 колеблются. 5 Изменяя величину активной регулируемой нагрузки 10 в ту или другую сторону, добиваются положения, когда показания амперметра 12 и 7 совпадут (фиг.2г). В этом случае показания

0 амперметоров 12 и 7 совпадают с амплитудой импульсного тока импульсной нагрузки..

Аналогично, изменяя величину активной регулируемой нагрузки 10, добиваются положения, когда совпадают показания ваттметров 8 и 13.

При этом показания ваттметров 8 и 13 соответствуют импульсной мощности, потребляемой нагрузкой.

Iro,

и

и

и

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА И МОЩНОСТИ ИЬШУЛЬСНОП НАГРУЗКИ, содержащее газоразряд- ную лампу, первый вывод которой через два соединенных последовательно балластных дросселя подключен к первой шине, первый коммутируюа ий элемент, первьй силовой вывод которого подключен к объединенньи выводам балластных дросселей, второй коммутирующий элемент, первый амперметр, соединенный последовательно с токовой обмоткой первого ваттметра, обмотка напряжения которого включена между первой и второй шинами, активную регулируемую нагрузку и блок управления,. прямой выход которого подключен к управляющему электроду первого коммутирующего элемента, а противофазньй - к управляющему электроду второго коммутирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены второй амперметр, второй ваттметр, третий коммутирующий элемент и резистор, сопротивления которого равно сумме внутреннего сопротивления второго аьшерметра и сопротивления токовой обмотки второго ваттметра, при этом второй силовой вывод первого коммутирующего элемента соединен с первым силовым выводом второго коммутирующего элемента и через последовательно соединенные второй амперметр и токовую обмотку второго ваттметра - с первой шиной, обмотка напряжения второго ваттметра включена мелоду первой и второй шинами, к которой подключен также второй вывод газоразрядной лампы, второй силовой вывод второго коммутирующего элемента соединен с первым силовым выводом третьего коммутирующего элемента и свободным выводом токовой обмотки первого ваттметра, второй сгшовой вывод третьего коммутир пощего элемента через резистор соединен с первой шиной, свободньй вывод лервого амперметра через активную регулируемую нагрузку соединен с второй шиной, а управляющий электрод третьего коммутарующёго элемента подключен к дополнительному, прямому выходу блока управления.

Фиг. г