Известны мостовые цепи с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, например параметров катушек индуктивности по последовательной схеме замещения, содержащие трансформатор напряжения, компаратор токов, реактивную образцовую меру, устройство компенсации потерь образцовой меры и образцовые сопротивления.
Предложенная мостовая цепь имеет более простую конструкцию, может быть более просто защищена и имеет большую точность благодаря тому, что в ней последовательно с образцовой мерой включен источник э.д.с., величина которой пропорциональна току, протекающему через образцовую меру, и регулируется. В качестве источника э.д.с. в цепи использован усилитель с глубокой отрицательной обратной связью, вход и выход которого включены последовательно с образцовой мерой, причем выход включен через трансформатор напряжения с регулируемым коэффициентом трансформации. При использовании индуктивной образцовой меры часть витков регулируемой обмотки трансформатора напряжения, включенного на выходе усилителя, намотана в направлении, противоположном направлению основных витков этой обмотки.
На чертеже дана принципиальная схема мостовой измерительной цепи.
Цепь питается от генератора через трансформатор напряжения T1, обмотки которого с числом витков m1 и m2 образуют два плеча мостовой цепи (параметры измеряемой катушки обозначены через Lx и Rx). Сравнение токов осуществляется на компараторе токов T2, имеющем обмотки с числом витков n1, n2 и n3. Уравновешивание цепи по индуктивности может производиться переключением витков m1 или n1, а по активной составляющей (тангенсу угла потерь или добротности) - переключением витков m3 или m4 трансформатора напряжения Т3, включенного на выходе усилителя У. Выходное напряжение усилителя пропорционально току I0, протекающему через образцовую меру Z0, так как на его вход подается напряжение с трансформатора тока T4 а в усилителе введена глубокая отрицательная обратная связь по току, делающая его входное сопротивление пренебрежимо малым. Выходное сопротивление усилителя с трансформатором Т3 также должно быть малым, что легко обеспечивается использованием на его выходе мощных полупроводниковых триодов или ламп в сочетании с понижающим трансформатором.
При использовании образцовой меры Z0 индуктивного характера с параметрами L0 и r0 обмотка трансформатора Т3 с числом витков m3 выполняется из двух частей, одна из которых имеет m30 витков, а вторая - m′3 витков, уложенных в направлении, противоположном виткам m30 и выбранных так, чтобы компенсировать влияние сопротивления обмотки r0 образцовой катушки индуктивности. В этом случае уравнения равновесия мостовой цепи имеют вид
где K - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность сопротивления и зависящий от коэффициента усиления и коэффициента трансформации трансформатора тока T4.
При использовании образцовой меры Z0 емкостного характера с емкостью С0, потерями которой можно пренебречь, и при нанесении витков m1, n1 и m3 в направлении, противоположном тому, которое было принято при использовании в качестве образцовой меры катушки индуктивности, уравнения равновесия моста имеют вид
В обоих случаях при необходимости измерять добротность, а не тангенс угла потерь, уравновешивание цепи по активной составляющей осуществляется переключением витков m4.
1. Мостовая измерительная цепь с индуктивно связанными плечами для измерения параметров комплексных сопротивлений, например параметров катушек индуктивности по последовательной схеме замещения, содержащая трансформатор напряжения, компаратор токов и реактивную образцовую меру, отличающаяся тем, что, с целью упрощения ее конструкции и защиты и повышения точности, в ней последовательно с образцовой мерой включен источник э.д.с, величина которой пропорциональна току, протекающему через образцовую меру, и регулируется.
2. Цепь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве источника э.д.с. использован усилитель с глубокой отрицательной обратной связью, вход и выход которого включены последовательно с образцовой мерой, причем выход включен через трансформатор напряжения с регулируемым коэффициентом трансформации.
3. Цепь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения тангенса угла потерь катушек индуктивности или их добротности при использовании индуктивной образцовой меры, часть витков регулируемой обмотки трансформатора напряжения, включенного на выходе усилителя, намотана в направлении, противоположном направлению основных витков этой обмотки.
