Устройство для измерения сопротивления движущейся проволоки Советский патент 1989 года по МПК G01R27/14 

, 14

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической промыдшенности для контроля электросопротивления металлической проволоки при ее изготовлении и обработке.

Цель изобретения - повышение точности измерения,

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для определения электросопротивления участка движущейся проволоки

Устройство содержит датчик 1 с жидкостными измерительными электродами 2,.генератор 3, трансформатор 4 (повьшающий), эталонный резистор .5, трансформатор 6 (понижающий), аналоговый мультиплексор 7, блок 8 усиле- ния, аналого-цифровой преобразователь (АЩ1) 9, вычислитель 10, блок 11 регистрации (цифровой индикатор). Контролируемый участок проволоки 12 заключен между средними электродами 3,

На фиг.2 приведена эквивалентная схема измерительного участка цепи с трансформатором на входе (Kj - измеряемое сопротивление; С,, С4 - емкость электролита в первой и второй элек- трохимнческих ячейках; R, R - сопротивление электролита в первой и второй электрохимических ячейках; К, - входное сопротивление измерителя; С - паразитная входная емкост измерителя; L - индуктивность первичной обмотки трансформатора).

Для измерения с трансформатором j на входе сопротивления измерительно- го участка цепи переменному тбку

K T;:;F- J«c,n4.- 2-:r

jac

jcaL R,

«-P 4. /n

4 ТйГ;7 к77п2()

где со 2 ,

f - частота переме1шого тока; К,/п - входное сопротивление измерителя, приведенное к первичной обмотке трансформатора;

паразитная входная емкость измерителя, приведенная к первичной обмотке трансформатора;

С, - эквивалентная емкость элек трохимических ячеек;

К, тролита;

активное сопротивление элек- ,

18 ,

п - коэффициент трансформации трансформатора;

L - индуктивность первичной обмотки трансформатора.

При малых частотах выполняется условие /СО(,)С2К, , ели пренебречь паразитной входной екостью измерителя, то

K-R + 4. iWLR,/n

Vn ;Tc3L

Соотнощение для ошибки измерени (1 +iUC,Ra) (R, +iULn) / I jUcr JwLllj /

при преобразовании этого выражения получают

еа R. ( cf R) KoVn iw C f Rz+11

приведя это уравнение к виду

ax +bx+c 0; );

. -

-

-b i

находят решение A.. -----, i 2a

ftL л л 4O 427лг

где ,C,R.jH-L ,LC,6 .

Если пренебречь величинами , R L С, S из-за их малости и взять положительное решение, то минимальная рабочая частота для измерителя с трансформатором на вьгходе . f J-jRz ,

2irL- Rf5 - R.

Для определения максимальной рабочей частоты можно пренебречь величиной С.

«

Вьтолнив аналогичные преобразова0

5

0

5

ния

i I 2 ir(l+5)n 1 LCj

Устройство работает следующим образом.

Контролируемую проволоку 12 помещают в датчик 1 с жидкостными электродами 2. С помощью генератора 3 тока переменной частоты через повы- 111ающий трансформатор Д, эталонный резистор 5 и электроды 2 по проволоке пропускают ток. Затем измеряют при помопш понижающего трансформатора 6 падения напряжений И на контролируемом участке проволоки и U на эталонном резисторе 5. Аналоговый мул1 типлексор 7 обеспечивает последовательное измерение падений напряжений 1 и Uj. С вторичной обмотки понижающего трансформатора f) сигналы

через блок 8 усиления и АЦП 9 поступают на вход вычислителя 10, который определяет электросопротивление R проволоки путем деления величины U, на величину Uj. Умножают частное и, на величину эталонного сопро- тивлении Ки.

ЭТ

k

5Т

л:,.

с помор1ью полученной вeл iчины R электросопротивления проверяют уравнение для частоты переменного тока. Вырабатывается сигнал для управления частотой генератора 3 и сигнал управления для аналогового мультиплексо- . ра 7. Величина R электросопротивления в цифровом виде поступает на цифровой индикатор 11

Устройство позволяет исключить влияние жидкостных электродов, что обеспечивает измерение сопротивления проволоки с погрешностью, не превышающей 0,1% при сильном и неравномерном загрязнении проволоки.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления движущейся проволоки, содержащее генератор, датчик с жидкостными измерительными электродами, аналоговый мультиплексор, блок усиления, блок регистрации, отличаю5818

10

щ е е с я тем, что, с целью повьппе- ния точности измерения, в него введены эталонный резистор, два трансформатора, аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, при этом выход генератора соединен с первичной обмоткой первого .трансформатора, вторичная обмотка которого соединена одним выводом с первым жидкостным измерительным электродом датчика, а другим - с первым вьшодом эталонного резистора и первым входом аналогового мультиплексора, второй вывод эта- 15 лонного резистора соединен с вторым входом аналогового мультиплексора и вторым жидкостным измерительным электродом датчика, третий и четвертый жидкостные измерительные электроды которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами аналогового мультиплексора, два выхода аналогового мультиплексора соединены с первичной обмоткой второго трансформатора, вторичная обмотка которого через последовательно соединенные блок усиления и аналого-цифровой преобразователь соединена с входом вы- числителя, выход вычислителя соеди- нен с входом блока регистрации, а управляющий выход - с входами управления генератора и аналогового мультиплексора.

20

25

30

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической промьшленности для контроля электросопротивления металлической проволоки при ее изготовлении и обработке. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит датчик 1 с жидкостньЫн из-, мерительными электродами (ЖИЭ) 2 генератор 3, два трансформатора 4, Ь,. эталонный резистор 5, аналоговый мультиплексор 7, блок 8 усиления, аналого-цифровой преобразователь (АЦ11) 9, вычислитель 10, блок П регистрации. Генератор через первый трансформатор формирует переменный ток на участке контролируемого провода, заключенном между токовыми ЖИЭ. Напряжение, пропорциональное величине тока с эталонного резистора, поступает на вход аналогового мультиплексора, который измеряет также падение напряжения на контролируемой проволоке. Измеренные значе- иия поочередно поступагат на вход вычислителя через соединенные последовательно второй трансформатор, блок усиления и АЦП. Результат вычисления с выхода вычислителя поступает . на блок регистрации, а сигнал коррек- ции частоты - на входы управления генератора и аналогового мультиплексора. За счет коррекции частоты исключается влияние переходного сопро- тдаления ЖИЭ на результат измерения. 2 ил. i СП 00 Ф11&/

П

ffy

С

ffs

(рае. 2