ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ мост Советский патент 1967 года по МПК G01R17/12 G01R17/02 

,1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, точнее к той ее области, которая занимается -разработкой и исследованием мостовых устройств неременного тока, используемых для измерения параметров конденсаторов.

Цифровые экстремальные модуляционные мосты переменного тока для измерения параметров конденсаторов, содержащие траисформатОр напряжения, компаратор токов, модуляционную пень и образцовые элементы- (конденсаторы и сопротивления, известны.

Предложенный модуляционный мост имеет более простую конструкцию и его контуры уравновешивания развязаиы в малом за счег того, что он снабжен модуляционным трансформатором, первичная обмотка которого через контакты реле подключена либо к сопротивлениям, соединенным с витками тетрад трансформатора напряжения, либо к модуляционной обмотке трансформатора напряжения, а концы вторичной обмотки и ее средняя точка-к коммутационному устройству, выполненному, например, на триодах. Средняя точка вторичной обмотки модуляционного трансформатора подсоединена также через контакты реле, управляющих величиной шага модуляции, либо к одной из модуляционных цепочек, состоящих из активных сопротивлеНИИ, подключенных к виткам тетрад компаратора токов, и из конденсаторов, подключенных к модуляторной обмотке компаратора, либо к одному из модуляционных конденсаторов, вторые концы которых соединены вместе и также подсоединены к модуляторной обмотке компаратора.

На чертеже представлены измерительная и модуляционная цепи моста.

Измерительная цепь представляет собой двойной мост с тесной индуктивной связью, состоящий ИЗ трансформатора напряжения / и компаратора токов 2. Контролируемый конденсатор 3, представленный параллельной схемой замещения, подключен к обмотке 4 трансформатора напряжения и к обмотке 5 компаратора токов. Обмотки 4 л 5 имеют выводы для переключения пределов. Образцовыми мерами являются конденсаторы 6-8 и сопротивления 9-14. Мостовая цепь имеет тетрады 15-17 для уравновешивания по емкости и тетрады 18 « 19 для уравновешивания по тангенсу угла потерь. Обмотка 20 служит для подключения образцовых конденсаторов, а обмотка 21 - для подключения детектора ра|3новесия (на чертеже не показан), осуществляющего управление уравновешивания моста.

и 24, коммутационных триодов 25-27, модуляционных конденсаторо в ,28-32 и сопротивлений схему входят также сопротивления 57, 38 -и.39, обеспечивающие суммирова ние 1на:пря женй.й тетрад и поворот фазы выходнЪго напряжения трансформатора 22 при формировании регулирующего воздействия t/tg -iпереключением рода работы схемы и изменением шага модуляции в соответствии с шагом уравйовеши-вания различных тетрад управляют реле 40-43.

Работа моста происходит |Следующим образом. При уравновешивании по емкости (,«3менение количеств вйтков тетрад li), V6 и 1У) реле 40 контактами 44 подключает первичную обмотку 23 трансформатора 22 к обмотке 46, а коктактам-и 46 подключает среднюю точку модуляторной обмотки 24 к контакту 47 реле 41. При этом ка модуляционную схему подается напряжение, синфазное с .напряжением п-итания моста, и ко вторичной обмотке 24 при .помощи контактов 47 и 48 реле 41 и 42 подключается в зависимости от переключаемой в данный момент тетрады 15, 16 или 17 один из модуляционных конденсаторов 2, 29 или 30. Через обмотку компаратора токов 4У будет -протекать т.о.к, находящийся в квадратуре с током, протекающим по тетрадам /6 и 19, служащим для урав:повешива.ния моста по тангенсу угла -потерь. Линии уравновешивания И линии модуляции ортогональны. Контур уравновешивания цо емкости не будет влиять на контур уравновешивания по тангенсу угла потерь. Гриоды 25, 26 -и 2/, служащие В качестве ключей, открываются поочередно иа короткие промежутки времени л осуществляют подачу синфазного, противофазного и нулевого напряжения .на один из конденсаторо.в 28, 29 или 30. Управляющее воздействие Uс формируется путем выделения из огибающей соответствующих импульсов.

При уравновешивании ло тангенсу угла потерь (изменение количества витков тетрад Й и 19) реле 40 контактами 44 подключает обмотку 23 к сопротивлениям 37, 38 и 39, а ко.нтактами 46 - среднюю точку модуляционной обмотки 24 и контакту 50 реле 43. При этом на модуляционную схему подается напряжение, сдвинутое по отношению к напряжению

питания на ± -, и ко вторичной обмотке 24

посредством контакта 50 подключается одна из цепочек 31, 33, 34 или 32, 35, 36 в зависи мости от того по кадкой тетраде - 18 или 49 - в данный .момент ведется уравновешивание.

Сдвит фаз напряжения на - на трансформаторе 22 производится за счет того, что сопротивления 37, 38 и 39 выбраны такими, что

сумма их проводимостей существенно меньше входной проводимости трансформатора 22. Кроме того, сердечник трансформатора 22 должен иметь достаточно высокую добротность (:не менее 15-20) и трансформатор должен работать в режиме, близком к холостому ходу. Сравнительно несложно обеспечить .поворот фазы на -f с погрешностью, ие

превышающей п:;5, что для развязки контуров является вполне приемлемым. Нсли соотношения между сопротивлениями 33, 34, 35 и 36 и емкостями 1, 32 выбрать такими же, как и для образцовых сопротивлений У-14

и емкостей конденсаторов 6-8, то суммарный ток, создаваемый в обмотках коампаратора токов 2 схемой модуляци-и, в этом случае будет находиться в .квадратуре с приращениями тока, возникающими при уравновешивании

моста по емкости. Следовательно, линия модуляции при формировании регулирующего воздействия по тангенсу угла потерь будет ортогональна линии урав.новешивания моста по емкости. При этом контур уравновешивания по тангенсу угла потерь .не оудет влиять на контур уравновешивания по емкости. Коммутация триодов 2а-2/ при формировании управляющего воздействия Ui,, производится аналогично предыдущему.

Предмет изобретения

Цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока для измерения параметров конденсаторов, содержащий трансформатор .напряжения, компаратор токов, модуляционную цепь и образцовые элементы - конденсаторы и сопротивления, отличающийся тем, что, с делью развязки .в малом контуров

уравновешивания п упрощения конструкции, он снабжен :модуляцио.нным траисфор.матором, первичная обмотка которого через контакты реле подключена к сопротивлениям, соединенным с витками тетрад трансформатора напряжения, IK модуляторной обмотке трансформатора напряжения, а концы вторичной обмотки и ее средняя точка - к коммутационному устройству, выполненному, например, на триодах; средняя точка вторичной обмотки модуляционного трансфор.матора подсоединена также через контакты реле, управляющих величиной шага модуляции, либо к одной из модуляционных цепочек, состояших из активных сопротивлений, подключенных к виткам тетрад компаратора токов, и из конденсаторов, подключенных к .модуляторной обмотке ком паратора, либо .к одному из iMOдуляционных конденсаторов, вторые концы которых соединены вместе и также подсоедииены к модуляторной обмотке компаратора. f 1 TT L/s. 4ff J.