ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЙ ВАТТМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01R21/02 

Изобретение относится к области создания электроизмерительных приборов, в частности цифровых ваттметров.

Известны электротепловые ваттметры, содержащие схемы сложения и вычитания напряжений, нропорциональных току и напряжению в измеряемой цепп, к выходу которых подключены два нагревателя. В этих ваттметрах оказывается влияние температуры окружающей среды, а также затруднено преобразование измеряемой величины в цифровой код.

В предлагаемом ваттметре иагреватели помещены в идентичные баллоны с газом, сообщенные заполнениой жидкостью и-образной трубкой, в которую встроены датчики иоложения жидкости, иодключениые к блоку преобразования уровпя жидкости в цифровой код.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Оно содержит схему сложения напряжеиий }, схему вычитания напряженнй 2, первый баллон 3 с газом, второй баллон 4 с газом, нагреватель 5, первого баллона, нагреватель 6 второго баллона, Y-образную трубку 7, датчики 8, положеиия жидкости, формирователь кода 9.

ния 2. Выход схемы сложения / соединен с нагревателем 5 баллона 3, а выход схемы вычитания 2 соединен с нагревателем 6 баллона 4. Баллоны 3 и 4 сообщаются U-образной трубкой 7, внутри которой находится жидкость. В трубку 7 встроены датчики 8 положения жидкости, представляющие собой, например, контакты, замыкаемые жидкостью, или пластины конденсатора, емкость которого меняется в присутствии жидкости. Датчики S подключены к формирователю кода 9, образующему нз сигналов датчиков код измеряемой величины. Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входных сигналов давления Р и Яа в баллонах 3 4 одинаковы, и уровни жидкости в обеих коленах Y-образной трубки также одинаковы. В этом случае формирователь 9 выдает код, соответствующий нулю. Если через нагреватель проходит ток, то выделяется мощность, повышающая давление в соответствующем баллоне, в результате чего уровень жидкости в трубке 7 изменяется, изменяя код на выходе формирователя 9. Если же ток проходпт и через нагреватель другого баллона, то возникает противодавление, препятствующее перемещению жидкости.

разности давлений в баллонах, а код на выходе формирователя 9 нропорцнонален разности уровней жидкости. Давление в баллоне развивается нронорционально мощности, выделяемой нагревателем, а мощность пронорциональна квадрату тока и наиряжения нагревателя. Ко входу нагревателя 5 нрикладывается нанряжение t/i-f-f/2, а ко входу нагревателя 6 - нанряжение f/i-Uz. Поэтому в баллоне 3 выделяется мощность, нропорциональная значению (t/i+ba), а в баллоне 4 мощность, нронорциональная значению (У1-|-(У2)2. Разностное давление газа баллонов

Р,-Р, К (U, + U,Y - (U. - и,}- K(UI + lUJJ, + UI-UI + 2U,U, - Ul) ,fJ

нронорционально измеряемой мощности. Следовательно, и код на выходе формирования 9 также пропорционален измеряемой мощности. Если баллоны, состав газа и начальное давление идентичны, что обеспечить несложно, и если оба баллона имеют одинаковую температуру, то работа устройства мало зависит от температуры окружающей среды, поскольку при изменении температуры окружающей

среды давление в обоих баллонах изменяется одинаково.

Предлагаемый ваттметр может применяться в качестве аналого-цифрового множительного, как квадратирующего устройства при вычислеииях или преобразованиях различных величин, при этом он может работать как на постоянном, так и на переменном токах.

Предмет изобретения

Электротепловой ваттметр, содержащий схемы сложения и вычитания напряжений, пропорциональных току и напряжению в измеряемой цепи, к выходу которых подключены два нагревателя, отличающийся тем, что, с целью уменьщения влияния температуры окружающей среды и преобразования измеряемой мощности, например, в цифровой код, нагреватели помещены в идентичные баллоны с газом, сообщенные заполненной жидкостью U-образной трубкой, в которую встроены датчики положения жидкости, подключенные к

блоку преобразования уровня жидкости в цифровой код.

JV