МОСТ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ПЛЕЧАМИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРОВ Советский патент 1969 года по МПК G01R17/12 G01R27/26 

1

Изббретение относится к электроизмерительной технике.

Известны мосты с индуктивно связанными плечами для измерения параметров конденсаторов, содержащие генератор, индикатор, индуктивный делитель напряжения, индуктивный компаратор токов, измеряемый конденсатор и два образцовых 1конденсатора переменной емкости, служащих для уравновешивания моста по активной и реактивной составляющим, один из которых включен параллельно плечевой обмотке делителя напряжения.

Предлагаемый мост обеспечивает большую точность измерения активной проводимости, или тангенса угла потерь и меньшее влияние элементов регулировки лотерь на точность измерения емкости благодаря тому, что в его измерительную цапь включен вспомогательный мост с индуктивно связанными .плечами, составленный из дополнительного равноплечего индуктивного делителя .напряжения, первичная обмотка которого подсоединена к генератору, а плечевые обмотки выполлены из высокоомного сплава с малым температурным коэффициентом сопротивления, например манганина, двух дополнительных идентичных плечевых обмоток компаратора токов и двух идентичных лроводимостей, например конденсаторов переменной емкости, роторы которых механически связаны с ротором конденсатора, служащего для уравновешивания моста по реактивной составляющей, а конденсатор, служаший для уравновещивания моста ио активной составляющей, выполнен дифференциальным и включен параллельно плечевым обмоткам дополнительного делителя налряжения.

Для обеспечения возможности изменения пределов измерения ло активной составляющей лри сохранении градуировки дифференциального конденсатора обмотки дополнительного делителя напряжения выполнены из нескольких жил, подключающихся параллельно друг другу с ломощью лереключателя; переключатель числа витков основного делителя напряжения, служащий для изменения пределов измерения, может быть механически связан с переключателем числа витков первичной обмотки дополнительного делителя напряжения; переключатель числа витков основного компаратора токов может быть механически связан с переключателями чисел витков плечевых обмоток дополнительного компаратора токов.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого моста.

Цепь измерения емкостной составляющей состоиг из двойного трансформаторного моста, содержащего делитель ) напряжения, компаратор 2 токов, переменный образцовый {Конденсатор 3 и исследуемый конденсатор 4. Цепь регулировки активной составляющей состоит из вспомогательного двойного трансформаторного моста, содержащего делитель 5 напряжения, выполненный на отдельном сердечнике, компаратор 6 токов, выполненный на общем сердечнике с ком паратором 2 токов основного моста, два одинаковых ло емкости и по конструкции конденсатора 7 и S, .включенных между делителем напряжения и компаратором токов, и дифференциальный леременный конденсатор 9, шунтирующий плечевые обмотки делителя 5 напряжений. Первичные обмотки основного и вспомогательного делителей напряжений подключены .параллельно к общему генератору 10. Обе цепи имеют общий индикатор //. Делитель напряжений и компаратор токов вспомогательного моста имеют отношение витков плечевых обмоток Ь: 1. Плечевые обмотки вспомогательного делителя напряжения выполнены из высокоомного сплава с малым температурным коэффициентом сопротивления (манганина). При переключении .пределов в основном делителе напряжений синхронно переключается число витков первичной обмотки вспомогательного делителя, так, чтобы отношение напряжения на плечевых обмотках вспомогательного делителя к напряжению на переключаемой плечевой обмотке основного делителя при переключении пределов оставалось постоянным. При переключении .пределов в основном компараторе токов синхронно переключаются ЧЕСла .витков .в плечевых обмотках вспомогательного компаратора токов, так, чтобы отношение числа витков плечевых обмоток вспомогательного компаратора к числу витков переключаемой обмотки основного комларатора оставалось постоянным при переключении пределов. Бели производится прямой отсчет тангенса угла потерь исследуемого конденсатора, то, кроме этого, при регулировке образцового конденсатора 3 в основной цепи синхронно регулируются оба .конденсатора 7, ГвТле Гх7отомогательного7а 7ГтГкГм разом, чтобы отношение емкости образцового конденсатора к емкости вспомогательных кондеНсаторов всегда оставалось постоянным. Для переключения пределов по активной со ,,ставляющеи плечевые обмотки вспомогателького . делителя .напряжений выполнены из неСкольких жил, которые подключаются параллельно друг другу с помощью переключателя (на чертеже не показан). При этом изменяется, активное сопротивление обмоток, но наводимая в них э.д.с. остается постоянной. Если все элементы вспомогательного моста (кроме щунтирующих конденсаторов) симметричны, то при равновесии моста активная составляющая 8л исследуемого конденсатора 4, его тангенс угла потерь tg6 . и реактивная составляющая b могут быть определены из следующих выражений: tgs. -(Q-c.)(i + iii), UjWjftflVт / , t Un 6a)(Ci-C.)(tg8.r-a)L,), 7Г „ tg8.; tg8 , Or0 U, и I, Uz - напряжения на обмотках 12, 13 и 14 делителей .5 и 1 напряжения;п, п, «2-числа витков обмоток 15, 16, 17 компаратора токов; реактивная составляющая конденсатора 5; b - реактивная составляющая конденсаторов 7, S; g - активная составляющая конденсаторов 7, 8; и - частота нагоряжения питания; г - активное сопротивление обмоток 12; С, Cz - емкости дифференциального конденсатора 9; LS - индуктивность расстояния плечевых обмоток. const, - const и при задан«1ной рабочей частоте по изменению разности шунтирующих емкостей (Ci-Cz) можно произвести прямой, отсчет проводимости. j U const, - const, - const, и jj задаииой рабочей частоте по изменению разности шунтирующих емкостей Ci-C2 можно произвести прямой отсчет тангенса угла потерь. Входящий в оба выражения член tgs . m/,. , весьма малый по величине, вносит систематическую погрешность, которая может быть исключена прн градуировке. При переключении пределов в основном делителе напряжений для обеспечения условий -- const или - const t/1t/j5 ужно одновременно переключать витки в ервичной обмотке .вспомогательного делите напряжений. Производить переключения о .вторичной обмотке нельзя, так как при том будет изменяться активное сопротивлеие плечевых обмоток, что приведет « наруению отсчета. При (Переключении пределов в основном омпараторе токов для обеспечения условий - const или - const ужно одновременно переключать витки в боих .плечевых обмотках вспомогательного