Устройство для измерения частоты переменного тока Советский патент 1942 года по МПК G01R23/06 

Устройство ДЛЯ измерения частоты переменного тока. Это основано на использовании явления скинэффекта, заключающегося в том, что активное сопротивление проводника пропорционально изменению частоты протекающего по проводнику тока. Устройства подобного типа обычно не обеспечивают достаточной точности измерений. В описываемом устройстве этот недостаток устранен. Это достигнуто тем, что в нем применены два проводника одинакового сечения, включенных в общую цепь, форма которых подобрана таким образом, что сопротивление одного проводника почти не изменяется при изменении частоты протекающего тока, а сопротивление другого значительно зависит от частоты. Частоту определяют сравнивая сопротивления проводников обычными методами, используемыми в технике электрических измерений.

На фиг. 1-6 изображены различные возможные схемы измерения сопротивлений -сравниваемых проводников. Один из проводников выполняют в виде тонкостенной трубки 1, а второй в виде сплощного цилиндра 2.

Простейшим способом измерения частоты является определение разности температур на поверхности указанных проводников при нагреве их измеряемым переменным током высокой частоты (фиг. 1-3). При этом сопротивления 1 н 2 могут быть включены в цепь тока последовательно (фиг. 1) или параллельно (фиг. 2), где к точкам 5 и подводится переменный ток измеряемой частоты.

Для измерения температуры нагрева могут быть использованы термопары 4 и 5 (фиг. 1 и 2), устанавливаемые на поверхности обоих проводников. Таким образом, процесс измерения сводится к измерению разности или отношению термоэлектродвижущих сил обеих термопар, что может быть осуществлено обычными способами, известными в электротехнике. Для этой цели, например, может быть использован

№ 60764

магнитоэлектрический прибор 7 (фиг. 1-2) логометрического типа, либо обычный измерительный прибор (фиг. 3), на зажимы: которого непосредственно подается разность напряжений обеих термопар. Для предварительной подгонки схемы служат два регулируемых сопротивления 8 -л 9. Для измерения может быть также использована обычная схема моста (фиг. 4 и 5). Сопротивления 8 и 9 (фиг. 4) представляют собой обычные активные сопротивления. -Величина их подобрана так, чтобы сбалансировать мост при постоянном токе.

При питании, моста переменным током равновесие моста нарушается. По отклонению стрелки магнитоэлектрического прибора (гальванометра) 7, включенного в диагональ моста через выпрямитель 10; определяют частоту питающего .мост тока. Прибор может быть проградуирован непосредственно в значениях измеряемой частоты.

Для повышения чувствительности схемы в нее могут быть включены не одно, а два сопротивления (фиг. 5), изменяюш;ие свою величину в зависимости от частоты, сопротивления 1 -к 9 и два сопротивления, величины которых мало зависят от частоты тока (сопротивления

2и8). :,

В схемах фиг. 4 и 5 измеряется непосредственно величина сопротивлений сравниваемых проводников.

Можно также измерять падения напряжения на сравниваемых сопротивлениях (проводника) / и 2, которые включены в цепь переменного тока последовательно (фиг. 6). Для этой цели точки 12-13 и 13-14 на противоположных концах каждого из сопротивлений (проводников) У и 2 соединены с одной из обмоток дифференциального магнитоэлектрического прибора 7, который, как и. в описанных выше случаях, может быть включен через выпрямитель 10.

Возможны и другие различные схемы включения, которые во всех случаях будут основаны па измерениях разности сопротивлений обоих сопротивлений (проводников) 1 и 2.

Устройство может быть использовано в качестве реле частоты, для чего нужно вместо магнитоэлектрического прибора 7 со шкалой применить прибор с контактами.

Предмет изобретения .

1. Устройство для измерения частоты переменного тока, основанное на использовании явления скинэффекта, вызывающего изменение активного сопротивления проводника в зависимости от частоты протекающего тока, отличающееся тем, что, с целью определения изменения частоты по перераспределению токов в обоих проводниках, применены два соединенных последовательно либо параллельно проводника, форма и материал которых подобраны таким образом, чтобы их сопротивление менялось неодинаково при изменениях частоты протекающего по ним тока.

2: Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся применением термоэлементов, установленных на поверхности обоих проводников и включенных дифференциально в цепь измерительного прибора, с целью определения частоты по разности температур поверхностного нагрева обоих проводников измеряемым током.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью определения частоты по изменению соотношения падений напряжения на обоих последовательно соединенных проводниках, концы их непосредственно присоединены к обмоткам дифференциально измерительного прибора.