Автокомпенсационное измерительное устройство Советский патент 1975 года по МПК G01K7/16 G01R17/06 

Изобретение относится к области измерительной техники. Известны автокомпенсационные измерительные устройства, содержащие датчик сопротивления, трансформатор, компенсационный резистор, реохорд, усилитель. Недостаточные точность и чувствительность таких устройств обусловлены наличием угловой и токовой погрешностей трансформатора тока. В предлагаемое устройство введены индуктивность, включенная последовательно с первичной обмоткой трансформатора, и конденсатор, включенный параллельно цепочке индуктивность - первичная обмотка трансформатора. Благодаря этому повышается точность и чувствительность автокомпенсационного измерительного устройства. На чертеже показана прннципнальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик I сопротивления, включенный последовательно с индуктивностью 2 и первичной обмоткой трансформатора 3. Параллельно цепочке индуктивность - первичная обмотка трансформатора подключен конденсатор 4. Во вторичную обмотку трансформатора тока включены компенсационный резистор 5 и реохорд 6. Один вывод датчика 1 подсоединен к общей точке вторичной обмотки трансформатора 3 и резистора 5. Другой выход датчика 1 и движок реохорда 6 связаны с входом усилителя 7. Реверсивный двигатель 8, механически соединенный с движком реохорда 6, подключен к усилителю 7. С изменением величины сопротивления датчика 1, вызванного изменением измеряемого параметра, меняется падение напряжения на нем. При этом на входе усилителя 7 появляется напряжение разбаланса, а па его выходе усиленное напряжение разбаланса приводит в движение реверсивный двигатель 8. Двигатель перемещает движок реохорда 6 до тех пор, пока падение напряжения на резисторе 5 и участке реохорда 6 не уравняется с новым падением напряжения на датчике 1. Напряжение разбаланса на входе усилителя 7 содержит две составляющие: синфазную и квадратурную. Синфазная составляющая напряжения разбаланса содержит в себе составляющую, определяемую токовой погрешностью трансформатора 3 и компенсируемую фазочувствительным усилителем 7. Квадратурная составляющая определяется в основном угловой погрешностью трансформатора и вызывает уменьшение линейной зоны усилителя, увеличивает его зону нечувствительности, а поэтому приводит к ухудщению

ТОЧМбсм измерения и динамических характеристик устройства.

Таким образом, систематическая токовая погрешность непосредственно определяет погрешность устройства, а угловая - косвенно. Коэффициент влияния обеих погрешиостей трансформатора на точность работы устройства тем больше, чем больше отношение начального сопротивления датчика 1 к его максимальному приращению, определяемому как диапазоном измерения, так и чувствительностью датчика.

В описываемом устройстве обеспечивается компенсация обеих погрешностей трансформатора.

Подключением конденсатора 4 параллельно первичной обмотке трансформатора достигается совпадение по фазе тока через датчик 1 и тока вторичной обмотки трансформатора тока 3, т. е. устранение влияния угловой погрешности. Включение индуктивности 2 последовательно с трансформатором 3 приводит к увеличению тока вторичной обмотки, т. е. к компенсации токовой погрешности.

Величины индуктивности L и емкости С с достаточной точностью определяются выражениями

С-

( + Л)

tgOm ( + Г,),

где 8,- - величина угловой погрешности трансформатора;

Rz - приведенное к первичной обмотке активное сопротивление вторичного контура трансформатора; г - активное сопротивление первичной

обмотки трансформатора; а -угол потерь в материале сердечника; (О- круговая частота напряжения питания.

Таким образом, данное устройство позволяет устранить влияние погрешностей трансформатора тока, повысить точность измерения и расширить возможности устройства.

Предмет изобретения

Автокомпенсационное измерительное устройство, содержащее датчик сопротивления, трансформатор, компенсационный резистор, реохорд, усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в него .введены индуктивность, включенная последовательно с первичной обмоткой трансформатора, и конденсатор, включенный параллельно цепочке индуктивность - первичная обмотка трансформатора.

о-«-T-CZZI-Г

CZD