Трансформаторный мост для измерения взаимной индуктивности Советский патент 1989 года по МПК G01R17/12 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения взаимной индуктивности между двумя обмотками, и может использоваться как образцовое средство поверки магазинов взаимной индуктивности, также в прецизионных устройствах для измерения неэлектрических величин при помощи соответствующих датчиков.

Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия за счет сокращения числа контуров уравновеши вания и формирования режима заданного тока.

На чертеже представлена структурная схема трансформаторного моста для измерения взаимной индуктивности

Схема содержит генератор 1 напряжения (ГН), трансформатор 2 напряжения (ТН), первичная обмотка 3 (mj) которого подключена к ГН, вторичная нерегулируемая обмотка 4 (т4) ТН подключена к входу преобразователя 5 напряжения в ток (ПНТ), а вторичная регулируемая обмотка 6 (т6) через меру 7 емкости (CQ) подключена к входу детектора 8 равновесия (ДР) , катушку 9 взаимной индуктивности (м), первичная обмотка которой подключена к выходу ПНТ, а вторичная обмотка через последовательно соединенные повторитель 10 напряжения (ПН) и меру 11 сопротивления (К0) подключена к входу ДР,

Устройство работает следующим образ-ом.

Напряжение ГН1 (U0) трансформируется в обмотку 4 ТН и прикладывается к входу ПНТ. Если коэффициент пердачи ГШТ равен К, то в первичной обмотке катушки взаимной индуктивности протекает ток I4:

га)

тК.

Известно, что магнитосвязанный четырехполюсник описывается системой уравнений в Z параметрах

U« U 2 в + I4ZZ,

где 7 ,1ц и Uf - импеданс, ток и

напряжение первичной обмотки катушки 9;

Za,Iz

и Т14

импеданс, ток и напряжение вторичной обмотки катушки 9. Однако вторичная обмотка катушки 9 благодаря ПН с большим входным сопротивлением находится в режиме холостого хода, т.е. Тг 0. Следовательно, напряжение Пг во вторичной обмотке катушки 9 определяется как

иг .

Поскольку ПНТ является источником тока, управляемым напряжением, и ток I. не зависит от импеданса первичной обмотки Z Л катушки 9, то

Ц,

тт га4 u° iT

K-JfflM.

Напряжение U вызывает протекание тока Ту по вторичной обмотке катушки

9 и через меру R,

который при по

мощи ДР сравнивается с током 10, протекающим через меру 7 емкости

1Й о .

m.

Регулируя число витков обмотки 6, дос- тигают равенства токов 1 и I которого следует

о

из

П6

С0Яо

ГО4

Ј

5

0

5

0

5

При С0Яй/тп4 К кратном десяти количество витков обмотки 6 определяет численное значение взаимной индуктивности М.

Таким образом, данное устройство позволяет измерять взаимную индуктивность как характеристику четырехполюсника при помощи классических мостов переменного тока для измерения параметров комплексных двухполюсников. В результате вместо трех контуров уравновешивания в данном месте остается один контур уравновешивания.

Формирование режима заданного тока в первичной обмотке катушки при помощи источника тока без. использования принципа уравновешивания сокращает время измерения. При условии, что неравновесие по каждому из параметров (индуктивность первичной обмотки L катушки 9, сопротивление потерь г этой катушки, взаимная индуктивность М) одинаково и равно п шагов, выигрыш во времени измерения для модуляционного моста будет определяться по формуле

Зп +2

+ 1

Отсюда по сравнению с прототипом быстродействие увеличивается более чем в 2,5 раза.

Формула изобретения

Трансформаторный мост для измерения взаимной индуктивности, содержащий генератор напряжения, трансформатор напряжения с первичной и вторичными регулируемой и нерегулируемой обмотками, причем выводы первичной обмотки соединены с соответствующими выводами генератора напряжения, при этом один из выводов генератора напряжения соединен с общей шиной, а первые выводы вторичных обмоток соединены с общей шиной, меру

328806

сопротивления, детектор равновесия, первый вход которого соединен с I общей ииной, две входных и две выходных клеммы для подключения объ- екта контроля, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия, в него вве- дены мера емкости, повторитель напря- 1 JQ жения и преобразователь напряжения в ток, первый вход которого соединен с общей шиной, а второй вход - с вто-) рым выводом нерегулируемой вторичной обмотки трансформатора напряжения,

15 второй вывод регулируемой обмотки которого через меру емкости соединен с вторым входом детектора равновесия и с первым выводом меры сопротивления, второй вывод которого соединен с

20 выходом повторителя напряжения, вход которого соединен с первой выходной клеммой для подключения объекта крнт- роля соединена с общей шиной, а две входные соединены с соответствующими

25 двумя выходами преобразователя напряжения в ток.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как образцовое средство проверки магазинов взаимной индуктивности, а также прецизионных устройств для измерения неэлектрических величин при помощи соответствующих датчиков. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия - достигается путем сокращения числа контуров уравновешивания и формирования режима заданного тока. Трансформаторный мост для измерения взаимной индуктивности содержит генератор 1 напряжения, трансформатор 2 напряжения с обмотками 3 и 4, преобразователь 5 напряжения в ток. Вторичная регулируемая обмотка 6 трансформатора 2 подключена через меру 7 емкости к входу детектора 8 равновесия. Первичная обмотка катушки 9 взаимной индуктивности подключена к выходу преобразователя 5, а вторичная обмотка через повторитель 10 напряжения и меру 11 сопротивления подключена к входу детектора равновесия. По сравнению с прототипом в предложенном устройстве быстродействие увеличено более, чем в 2,5 раза. 1 ил.

Составитель В.Семенчук Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык

Заказ 8095/51

Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Л.Бескид

Подписное