ЦИФРОВОЙ МОСТ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ПЛЕЧАМИ Советский патент 1967 года по МПК G01R17/12 G01R27/02 

Известные цифровые мосты с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащие трансформатор напряжения, индуктивный компаратор токов, образцовые меры емкости и сопротивления и детектор равновесия, не позволяют производить прямой отсчет индуктивности и добротности катушек индуктивности, сопротивления и постоянной времени резисторов при уравновешивании моста переключением витков трансформаторов в цепи образцовых мер.

Предлагаемый мост обеспечивает прямой отсчет индуктивности и добротности катушек индуктивности, а также сопротивления и постоянной времени резисторов по количеству переключаемых при уравновешивании витков, находяшихся в ветвях образцовых мер, благодаря тому, что в ветвях последних включены суммируюш,ий и тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения и суммируюш,ий и тетрадные (декадные) трансформаторы тока, причем одни из обмоток тетрадных (декадных) трансформаторов напряжения, как и тетрадных (декадных) трансформаторов тока, соединены последовательно, заземлены и подключены соответственно к обмотке трансформатора напряжения и к обмотке компаратора токов, другие заземлены и соединены попарно-параллельно с обмотками соответствующих суммирующих трансформаторов, одна из обмоток каждого из которых заземлена и включена последовательно с образцовыми мерами.

На чертеже представлена принципиальная схема универсального моста, обеспечивающего измерение катушек индуктивности, резисторов и конденсаторов. Мост содержит трансформатор напряжения

Тр- с обмотками Z-i, Lo, LS, имеющими числа витков йь Q-z, а, компаратор токов Тр- с обмотками L, LS. LB, имеющими числа витков 1, 4, 4- и обмотками L, LS, каждая из которых имеет одинаковое число витков U, вспомогательные двухобмоточные тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения Трз, Tpi, Тр5, Гро с обмотками L, LM, L, , LIS, LU, LIS, Lie, имеющими соответственно числа витков bi, di, b-2, dz, bs, ds, b, d, многообмоточный суммирующий трансформатор напряжения Тр7 с обмотками L, LIS, , , Lot, имеющи1ми числа витков т, т, гпз, т, f, вспомогательные двухобмоточные трансформаторы тока Гр8, Тр, TpiQ, с обмотками L22, 2з,

2,ь 25, . 27, имеющими соответственно числа витков pi, q, р, qz, pz. 7з. многообмоточный суммирующий трансформатор тока Грп q обмотками LZ%, , L, имеющими числа витков «1, П2, Пз, и обмотками LSI, Lga, кажвитков g, образцовые меры емкости Coj, и Со2. образцовые меры активного сопротивления и о2 и детектор равновесия И.

Для перехода с режима измерепия одних параметров на режим измерения других параметров в мосте предусмотрены контакты Я,, П-2, П-з, IJi, Яз, Пв, П, Па переключателей или реле, работающие на переброс и находящиеся в случае измерения параметров катущек индуктивности в положениях /Ci- При исследовании объектов емкостного характера контакты Яз, П, Яв находятся в положении /(ь а контакты Я, Яг, Яд, Пв, П- - в положении К, при исследовании параметров резисторов с положительной постоянной времени контакты П-i, Я, Яо, Яу, Яз находятся в положении Ki, а контакты Пз, П, Яз - в ноложении К.-2, при исследовании резисторов с отрицательной постоянной, времени положение всех контактов такое же, как и при исследовании резисторов с положительной постоянной времени, за исключением контакта Яд, который переводится в положение KzИсследуемый объект Z подключает к обмоткам LZ и 7.4 трансформатора напряжения Tpii и компаратора токов Тр, служащим для установления пределов измерения. Источник, питающий мост синусоидальным напряжением, подключают к обмотке LI трансформатора напряжения Tpi.

Уравновещивается мост изменением количества витков регулируемых обмоток L, LIS, Z..19, Lao многообмоточного суммирующего трансформатора напряжения и регулируемых обмоток LSS, L29, LSO многообмоточного суммирующего трансформатора тока. Число регулируемых обмоток определяется требуемым количеством знаков отсчета измеряемых величин, так как при равновесии моста по виткам регулируемых обмоток суммирующего трансформатора напряжения отсчитывается индуктивность катущек, емкость конденсаторов и сопротивление резисторов, а по регулируемым виткам суммирующего трансформатора тока - добротность катушек, тангенс угла потерь конденсаторов и постоянная времени резисторов.

При параллельной схеме замещения исследуемого объекта в случае измерения параметров катушел: измеряемая индуктивность Lji. и добротность Qjf определяются из выражений:

I bgnty

llu ifltarfg 4

J.

г , gg

-«3

4/

Co

li I Pi«i I , Рзпа V., n r

Q.

11 AOI

/

3

,B случае измерения параметров конденсаторов; измеряемая емкость С и тангенс угла потерь tg6; определяются из выражений:

, /аЯг рз«з

1-0-8 - А .

(RoiCoi

В случае измерения параметров резисторов измеряемое активное сопротивление и постоянная времени т. онределяются из выражений:

ujOTi ,

Г 2 1 1

1 „ аз 4

рзПз

-1C 3 gi ga з р f

-02ig

При одинаковом числе витков в обмотках

Li7, LIS, Li9. Lao суммирующего трансформа20- тора напряжения числа витков двухобмоточных тетрадных трансформаторов напряжения

Трз, Tp, Tps, Трв находятся в отнощении:

А 10 А -100 А - 1000 А .

didzdaЙ4

Аналогично, при одинаковом числе витков в обмотках Las, Las, LSO суммирующего трансформатора тока числа витков двухобмоточных тетрадных трансформаторов тока Tps, Тр), Трк, находятся в отнощении:

- - 10 100 .

42Чз

Предмет изобретения

Цифровой мост с индуктивно связанными

плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий трансформатор нанряженпя, индуктивный компаратор токов, образцовые меры емкости и сопротивления и детектор равновесия, отличающийся

тем, что, с целью обеспечения прямого отсчета индуктивности и добротности катущек, а также сопротивления и постоянной времени резисторов по количеству переключаемых при уравновещивании витков, находящихся в ветвях образцовых мер, в ветвях последних включены суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы напряжения и суммирующий и тетрадные (декадные) трансформаторы тока, причем одни из обмоток тетрадных

(декадных) трансформаторов напряжения, как и тетрадных (декадных) трансформаторов тока, соединены последовательно, заземлены и нодключены соответственно к обмотке трансформатора напряжения и к обмотке компаратора токов, другие заземлены и соединены попарно-параллельно, с обмотками соответствующих суммирующих трансформаторов, одна из обмоток каждого из которых заземлена и включена последовательно с образцовы