Устройство для измерения электрической проводимости Советский патент 1985 года по МПК G01R27/22 

1 Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения электрической проводимости электролитов и является усовершенствованием устройства пб авт.св. № I138762. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения влияния параметров магнитопровода на {зезультат измерений. На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения электрической проводимости. Устройство состоит из датчика электрической проводимости, содержащего два тороидальных магнитопровода 1 и 2, расположенных соосно, на одном из которых намотаны две идентичные обмотки: обмотка 3 возбуждения и обмотка 4 дополнительная, на другом магнитопроводе 2 находятся две идентичные обмотки: обмотка 5 измерительная и вторая дополнительная обмотка 6, гене ратора 7 синусоидального напряжения, первого усипителя 8 с единич ным коэффициентом усиления и инвер тирующего усилителя 9 переменного напряжения, второго усилителя 10 с единичным коэффициентом усиления и милливольтметра 11 переменного тока . При этом обмотка 3 возбуждения и дополнительная обмотка 4 включены встречно и их общий вывод соеди нен с вьпсодом усилителя 8, вьшод обмотки 3 возбуждения соединен с выходом генератора 7 и с инвертиру ющим входом усилителя 8, вьшод дополнительной обмотки 4 соединен с неинвертирующим входом усилителя 8, обмотка измерительная 5 и допол нительная 6 соединены встречно и их общий вывод соединен с входом инвертирующего усилителя 9, вьтод измерительной обмотки 5 соединен с выходом и с неинвертирующим входом усилителя 10, вьтод дополнительной обмотки 6 соединен с инвертирующим входом усилителя 10, между входом и выходом инвертирующего усилителя переменного напряжения включено со противление, выход инвертирующего усилителя 9 соединен с входом милливольтметра 1 1 . Устройство работает следующим о разом. 32 С генератора 7 синусоидальное напряжение U поступает на обмотку 3 возбуждения, по которой начинает течь ток Зз При этом в электролите также будет протекать ток 3, вызванный ЭДС в витке. В дополнительной обмотке 4 будет наводиться ЭДС, равная . fU,S,W4W3tJ . (U,S,A/4W,CO 4 J 6, . /U.B. где |M, - магнитная проницаемость магнитопровода 1; 5( - площадь поперечного сечения магнитопровода 1, К, - средняя длина магнитных линий в магнитопроводе 1 W - число витков дополнительной обмотки 41 W - число витков обмотки 3 возбуждения ; 9 виток электролита; 3 - ток, протекающий по дополнительной обмотке 4; Е - ЭДС, наводимая в дополнительной обмотке 4, - частота сигнала. Так как входное сопротивление усилителя с единичным коэффициентом усиления велико, ток, протекающий через дополнительную обмотку 4, очень , поэтому третьим членом в выражении (1) можно пренебречь. ЭДС ЕА, наводимая в дополнительной обмотке 4,.приложена к неинвертирующему входу усилителя 8 с единичным коэффициентом усиления, а на инвертирующий вход подается напряжение Uj с генератора 7 синусоидального напряжения. При этом на входе усилителя с единичным коэффициентом усиления 8 появляется разность этих напряжений J(jg, компенсирующая падение напряжения на активном сопротивлеНИИ обмотки 3 возбуждения Lij6 Bx, UBxrUy8 + E4 i .Uj, где 43- напряжение на выходе усилителя с единичнь1м коэф

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ по авт. св. №1138762, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены вторая дополнительная обмотка, которая нёмотана на том же магнитопроводе, что и измерительная обмотка, и полностью идентичная ей, включенная согласно с измерительной обмоткой, инвертирующий усилитель переменного напряжения, второй усилитель с единичным коэффициентом усиления, причем общий вывод обмоток измерительной и второй дополнительной соединен с входом инвертирующего усилителя переменного напряжения, вьшод второй дополнительной обмотки соединен с . инвертирующим входом усилителя с единичным коэффициентом усиления, другой вывод измерительной обмотки соединен с неинвертирующим входом и выходом усилителя с единичным коэфЬициi ентом усиления, выход инвертирующего усилителя переменного напряжения соединен с входом через сопротивление обратной срязи, выход инвертирующего усилителя переменного напряжения подключен к входу милливольтметра переменного тока.