Мера индуктивности Советский патент 1986 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении мер индуктивности.

Цель изобретения - повьшение производительности труда путем снижения затрат времени на процед пру подготовки меры индуктивности к иЪпользованию и повышение точности компенсации ее -активных потерь.

На чертеже приведена принципиальная схема индуктивности,

Мера содержит первый переключатель 1 с йодвижньм 2 и неподвилшым 3 и 4 контактами, второй переключатель 5 с подвижным 6 и неподвилшыми 7 и 8 контактами, генератор 9 синусоидального напряжения, катушклг 10 индуктивности, первую компенсационную ветвь, состоящую из масштабного усилителя 11 с дискретно регулируемым образцовым резистором 12 и образцовым резистором 13, интегрирующего усилителя 14 с дискретно регулируемым образцовым резистором 15 и образцовым конденсатором 16, трансформатор, 1 7 напряжения, с перг вичной 18 и вторичной 19 обмотками, вторую компенсационную ветвь, состоящую из масштабного усилителя 20 с образцовыми резисторами 21 и 22,, интегрирующего усилителя 23 с дискретно регулируемым образцовым резистором 24 и образцовым конденсатором 25, образцового резистора 26, детектора 27 равновесия, первьй урановешивающий элемент 28, второй уравновешивающий элемент 29, блок 30 управления и клеммы 31,

Вторичная обмотка 19 трансформатора 17 включена последовательно с катушкой 10 индуктивности, вход мастабного усилителя 11 и один из выводов катушки 10 индуктивности соединен с подвижным контактом 2 первого переключателя 1, а его выход через дискретно регулируемьй образцовый резистор 15 и интегрир пощий усштитель 14 соединен с одним из выводов первичной обмотки 18, другой вывод которой заземлен. Один из выводов вторичной обмотки 19 соединен с подвижным контактом 6 переключателя 5 Вход масштабного усилителя 20 и выход генератора 9 синусоидального сигнала соединены к неподвижному контакту 3 переключателя 1, другой неподвижный контакт 4 которого соединен сОДНОЙ из клемм 31. Выход масштабного усилитбшя 20 через последовательно включенные дискретно регулируемый образцовый резистор 24 интегрирующий усилитель 23 и образцовый резистор 26 соединен с неподвижным контактом 7 переключателя 5, другой его неподвизкный контакт 8

соединен с другой клеммой 31. Вход детектора 27 равновесия соединен с неподвижным контактом 7,- а его первый, второй и третий выходы соедине ны с первыми входа1 и первого 28 и второго уравновешивающих элементов и входом блока 30 управления. Первый и второй выходы блока 30 управления соответственно соединены с вторыми входами первого 28 и второго 29 уравновешивающих элементов. Выход первого уравновешивающего элемента 28 соединен с управляющими входами дискретно регулируемых образцовых резисторов 15 и 24, а выход второго уравновешивающего элемента 29 соединен с управляющим входом дискретно регулируемого образцового резистора 12. При , этом последовательно включенные образцовые резисторы 12 и 13 включены в обратную отрицательную цепь масштабного усилителя 11, последовательно включенные образцовые резисторы 21 и 22 включены в обратную отрицательную цепь масштабного усилителя 20,

Мера индуктивности работает следующим образом.

В первый момент времени подвижные контакты 2 и 6 подключены к неподвижным контактам 3 и 7, В этом случае под воздействием генератора

9синусоидального сигнала в катушке

10индуктивности возникает ток 1, а на выходе первой компенсационной ветви - на вькодах вторичной обмотк 19 трансформатора 17 напряжения возникает напряжение U) , . Ток 1,, напряжение U, и параметры катушки

10 индуктивности связаны соотношением:

i, -+ UK

оь„ + RO

где Ш - напряжение генератора 9; LO - индуктивность катушки 10, Rt - сопротивление активных потерь катушки 10, круговая частота. Напряжение U определяется выражением:jJ(K, Rj) где п, Rj - число витков первичной 18 и вторичной 19 обмо ток трансформатора 17 напряжения, сопротивление образцов резисторов 12 и 13 мас табного усилителя 11; сопротивление образцов го резистор а 15 и емкость образцового конденсатора 16 интегриру щего усилителя 14. zL. (R + R) (OL .+ RJ(C, сравнивается в устройстве . Ток 1 с током I 2, создаваемым при помощи второй компенсационной ветви: COCj 4 6 1 сопротивление образцогде R4, RS- вых резисторов 21 и 22 масштабного усилителя 20; С сопротивление образцов го резистора 24 и емкость образцового конденсатора 25 интегриру щего усилителя 23; К - сопротивление образцов го резистора 26. Результат сравнения токов I 1, представляющий собой разностный I. - I. , - 0-2 воспринимается де ток Л1 тектором 27 равновесия, поступая на его вход. Детектор 27 равновесия формирует управляющие воздействия, которые с его первого выхода поступают на первый вход уравновешивающе го элемента 28, а со второго выхода поступают на первый вход второго уравновешивающего элемента 29. Б процессе уравновешивания каждый из уравновешивающих элементов изменяет состояние дискретно регулируемых ре зисторов обеих компенсационных ветвей до тех пор, пока разностный то не станет равным нулю. Порядок работы уравновешивающих элементов поочередность их включения и декад ые переходы - определяются блоком 0 управления. При Л1 О в системе имеет место авенство: i. ia 2 т ),, +Х(1 . (cJLo + Ro)i-)C, RjRa JJjRs tOC2R6R7R( I - Ток I носит число реактивный характер. Поэтому в момент равновесия ток 1 также должен быть чисто реактивным. Для этой цели уравновешивание сопротивления активных потерь катушки 10 индуктивности осуществляется регулировкой дискретно регулируемого образцового резистора 12 масштабного усилителя 11 первой компенсационной ветви, уравновешивание индуктивного сопротивления катушки 10 осуществляется путем синхронной регулировки дискретно регулируемых резисторов 15 и 24.обеих интегрирующих усилителей, а параметры всего устройства выбраны так, что в процессе уравновешивания выполняются равенства: R,) R, - C RgR-7 - LO ; R b Таким образом: U2 Ux .. и)Ь„ ОС, Следовательно, в момент равнове- . сия ток i приобретает также чисто реактивный характер, что эквивалентно компенсации активных потерь ка- . тущки 10 индуктивности. После достижения равновесия состояние уравновешивающих элементов фиксируется, а переключатели 1 и 5 переводятся в состояние, предшествующее исходному, при котором подвижные контакты 2 и 6 каждого переключателя подсоединяются-к своим неподвижным контактам 4 и 8. При этом катушка 10 индуктивности и первая компенсационная ветвь, пар 1метры которой хранят значения, соотношение которых равно активным потерям ка51

тушки, подключаются к клеммам 31. При подключении меры к измерительному средству, осуществлякяцему измерение на частоте, равной частоте генератора 9 последняя воспринимается как мера без потерь.

Формула изобретения

Мера индуктивности, содержая1ая катушку индуктивности, трансформатор напряжения, вторичная обмотка которо го включена последовательно с катушкой индуктивности, и клеммы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности труда и повышения точности компенсации активных потерь, она снабжена первым и вторым переключателями, генератором синусоидального напряжения, детектором равновесия, первым и вторым уравновешивающими элементами, блоком управления, двумя компенсационными ветвями, каждая из которых состоит из последовательно соединенных масштабного и интегрирующего уси лителей, причем на входе интегрирующих усилителей обеих компенсационных ветвей и в цепи обратной связи масштабного усилителя первой компенсационной ветви установлены дискретно-регулируемые образцовые резисторы, при этом вход масштабного усилителя первой компенсационной ветви и один из выводов катушки индуктивности соединены с подвижным контактом первого переключателя,; выход интегрирующего усилители этой же ветви - с одним выводом первичной об-. мотки трансформатора напряжения.

672936

один из.выводов вторичной обмотки которого соединен с подвижным, коннактом второго переключателя, вход ; масштабного усилителя второй компенс сационной ветви через образцовый ре-зистор и один выход генератора синусоидального напряжения соединены с одним из неподвижных контактов первого первключат(шя, другой не10 подвижный контакт которого соединен с первым выходным зажимом, а выход

интёгрирунщего усилителя этой же ветви через образцовьш резистор и

вход детектора равновесия - с одним J5 из неподвижных контактов второго переключателя, другой неподвижный контакт которого соединен с вторым выходным зажимом, выход первого уравновешивающего злемено:а соединен с цепя20 ми управления коммутационных элементов дискретно-регулируемых образцовых резисторов интегрирующих усилителей, а выход второго уравновешивающего элемента соединен с цепями 25 управления коммутационных элементов

дискретно-регулируемого образцового резистора масштабного усилителя первой компенсационной ветви, причем первые входы первого и второго уравновешивающих элементов соединены с первьм и вторым выходами детектора равновесия, вход блока управления соединен с третьим выходом детектора равновесия, а выходы блока управления соединены с вторыми входами уравновешивающих элементов, другой выход генератора синусоидального напряжения и другой вывод первичной обмотки трансформатора напряжения соединены

с общей шиной.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Может быть использовано при построении мер индуктивности. Целью изобретения является повышение производительности труда. В устройство, содержащее катушку 10 индуктивности, трансформатор 17 напряжения с первичной 18 и вторичной 19 обмотками, клеммы 3 Г, для достижения цели вве дены переключатели 1,5 с подвижны-, ми 2,6 и неподвижными 3,4 и 7,8 контактами соответственно, генера-тор 9 синусоидального напряжения, детектор 27 равновесия, уравновешивакщие элементы 28, 29, блок 30 управления, две компенсационные ветви, каждая из которых состоит из масштабного и интегрирующего 11, 14 и 20, 23 усилителей соответственно, резисторы 12, 13, 15 и 22, 21, 2.4 и конденсатора 16, 25 соответственно. В устройстве обеспечено снижеi ние затрат на процедуру подготовки меры индуктивности к использованию (Л Ъповышению точности компенсации ее активных потерь. 1 ил.