Способ измерения параметров катушек индуктивности Советский патент 1978 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмери-. тельной технике, может быть использовано для автоматизации измерения и контроля катушек индуктивности.

Известен время-импульсный способ измерения пара1метров катушек индуктивности, основанный на сравнении напряжения переходного процесса в измерительной цепи, с четырьмя попарно симметричными относительно нуля уровнями и выделении определенного интервала времени 1.

Этот.метод обеспечивает достаточно высокую точность измерения лишь в узких диапазонах изменения таких параметров-катушек, как активное сопротивление потерь и межвинтовая емкость. Кроме того, на результат измерения влияет сопротивление соединительных линий.

Известен также способ измерения индуктивности, при котором значение индуктивности определяют по фиксированному интервалу времени с момента включения питающего напряжения в последовательную RL-цепь и достижения в цепи фиксированного уровня напряжения, причем дополнительно определяют интервал времени с момента включения питаюш,его напряжения в .последовательную RL-цепь и достижения в

цепи фиксированного уровня напряжения; полученные временные интервалы перемножают и по величине результата определяют значение индуктивности 2.

К недостаткам известного способа относятся влияние на точность измерения активных потерь катушек индуктивности и межвинтовой емкости, а также ограниченные функциональные возможности, а именно: не возможность определения дру1-их параметров катушек (активного сопротивления, постоянной времени).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения индуктивности.

Поставленная цель достигается тем, что при измерении параметров катушек индуктивности, заключающемся .в определении момента достижения падением напряжения на катушке фиксированного уровня, на контролируемую катушку индуктивности подают периодически изменяющийся треугольный ток и в течение полупериода этого тока дополнительно определяют момент достижения падением напряжения на контролируемой катушке индуктивности нулевого уровня, выделяют интервал времени между моментами достижения падением напряжения

на контролируемой катушке индуктивности нулевого и фиксированного уровней, который пропорционален активной проводимости катушки, а также моментом достижения падением напряжения на контролируемой катушке индуктивности нулевого и фиксированного уровней, который пропорционален активной проводимости катушки, а также моментом достижения падения напряжения на контролируемой катушке нулевого уровня и моментом, соответствующим середине полупериода выходного тока, который пропорционален значению постоянной времени катушки индуктивности.

На чертеже приведена схема устройства для измерения параметров катушек индуктивности предлагаемым способом.

Один выход генератора 1 подключен к одному из входов формирователя временных интервалов 2, другой параллельно подсоединен ко входу формирователя треугольного тока 3 и к одному входу компаратора 4. Выходы последнего подключены ко входам формирователя 2, второй вход соединен с земляной шиной, а третий подключен к выходу формирователя 3, который соединен через катушку 5 с неизвестными параметрами с земляной шиной. Выходы формирователя 2 подключены ко входам измерителя отношения интервала времени 6.

Выходные сигналы генератора 1 - знакопеременные прямоугольные импульсы амплитудой ±и и частотой f 4г с одного выхода и тактовые импульсы с удвоенной частотой 2f - с другого выхода. Знакопеременные прямоугольные импульсы с другого выхода генератора параллельно подаются на один вход компаратора 4 в качестве опорного сигнала и на вход формирователя 3, вырабатываюшего ток, изменяющийся в каждом полупериоде Т/2 по следуюшему закону:

i(t) 2kU(T/4-t),

где k - коэффициент преобразования формирователя 3;

t - время, отсчитываемое от начала каждого полупериода выходного сигнала генератора 1.

С формирователя 3 ток подается через катушку 5 на земляную шину. Падение напряжения на катушке, определяемое выражением

U (t) (Т/4-t)

(при О t Т/2), где L - индуктивность;

г - ненулевое активное сопротивление катушки, подается на вход компаратора 4, вырабатывающего импульсы в моменты достижения напряжением Ub(t) нулевого и фиксированного (например, ±U) уровней.

Пересечение нулевого уровня в течение полупериода происходит при Т 2-, что может быть легко выполнено заданием значения Т.

Отношение интервалов времени измеряется измерителем 6. Таким образом происходит раздельное измерение параметров катушки. В случае использования линии связи влияние ее паразитного активного сопротивления эквивалентно повышению сопротивления потерь собственно катушки и также устраняется.

Влияние межвинтовой емкости катущки (а также емкости линии связи) выражается в появлении ,в падении напряжения на катушке экспоненциально затухающей колебательной составляющей. Постоянная времени затухания определяется как tj L/r. Следовательно, если выбрать значение частоты их воздействия f - так, чтобы в каждом диапазоне приближенно выполняЛОС1)условиеt ХЗ- 4)L/r

(что непредставляет затруднения),

влияние межвинтовой емкости и емкости линии связи на результат измерения будет практически устранено.

Формула изобретения

Способ измерения параметров катушек индуктивности, включающий определение момента достижения падением напряжения на

катушке фиксированного уровня, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, на контролируемую катушку индуктивности подают периодически изменяющийся треугольный ток и в течение полупериода этого тока дополнительно определяют момент достижения падением напряжения на контролируемой катушке индуктивности нулевого уровня, выделяют интервал времени между моментами достижения падением

напряжения на контролируемой катушке индуктивности нулевого и фиксированного уровней, .который пропорционален активной проводимости катушки, а также между моментом достижения падением напряжения на контролируемой катушке нулевого уровня

и моментом, соответствующим середине полупериода выходного тока, который пропорционален значению постоянной времени катушки индуктивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 372440, кл. G 01 D 1/08, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР JVb 416631, кл. G 01 R 27/26, 1974.