Мост для контроля комплексных сопротивлений Советский патент 1978 года по МПК G01R17/14 

Изобретение относится к мостовым устройствам переменного тока, условием кваэираввовесиа которых явпяется квадра ТР.а(угрп 9О ) между фазами сравниваемых напрюсений. Мост может применяться ДНЯ контроля ипи измерений параметров, комплексных сопротивлений при поспедовательной схеме замещения.

Известны квазиуравновешениые мосты дпя коитроля параметров электролитических конденсаторов с фазовыми указателен ми кваэнравновесия соц4ржа1ци ё резистор н контролируемый объект, соединенные последовательно и подключенные к вторичной обмотке трансформатора нагфяжений, аэосдвигаххцую цепь и детекторы flj . В этих ycTpofcTBax фазосавигающая цепь параллельно цепочке из резистора и ксжтролируемого объекта и условием квааиравновесия является равенство купю (или 18О) разности фаз сравниваемых напряжений.

Однако в этих мостах при определении гранш годных по емкости конденсаторов уги окружностей топографической диаграммы заменяются отрезками щзямых пиний, что приводит к появлению систематичеокой погрешности, тем большей, чем болыше допуск.на тангенс угпа потерь и чек меньше отношение граничного и номиналыиого аначений емкости.

Известен .также квазиуравновешенный мост, содержащий трансформатор напряжения, питаемую от его вторичной обмотки

цепь из последовательно соединенных резистора и комплексного сопротивления, фаэосдвигающую цепь и подключенный к ее выходу делитель напряжения, служащий для создания ; искусствен ной потенциалы

ной точки, и детектор 2.

Однако в этом мосту применен модульный ( амппитудиый) детектор, что вызвано .необходимость заземления искусственней потенциальной точкн, которое осложняет защиту моста от помех, и лримене ния дополни те льиой обмотки трансформагора. Кроме того, данный мост не повво- , ляет |фоводить измерение (контроль) тав.генса угла потерь. Цепь изобретения - обеспечение разбраковки комплексных сопрогивпений по двумпараметрам и повышения ее точности. Досгигаегся заданная цепь тем, что в мосге для контроля комплексных сопротивлений, содержащем трансформатор напряжений, резистор и контролируемый объект, соединенные, последовательно и подключенные к одному из выводов вто рнчной обмотки трансформатора и к ее среднему выводу, фаэосдвигаклцую цепь, соединенную с крайними выводами обмотки, делитель напряжения, включенный меж ду средним выводом последней и общим выводом элементов фасосдвигающей цепи, и детекторы, общий вывод резистора и контролируемого объекта заземлен, а де- выполнены фазовыми, приче1С1 одни входы всех детекторов подключены к реэистсфу, второй вход одного из низ к контролируемому объекту, а вторые вхо ды двух других - к различным промажуточным выводам депигеля напражения, На фиг. 1 изображена принципиальная электрическаясхема предлагаемого моета; на фиг. 2 - его фотографическая диаграмма; на (. 3 - схема моста для случая, когда на кон фолируемый конденсатор подается напряжение толяризации.; Контролируемый конденсатор ,1 при последовательной схеме замещения (емкость 2 и ,сопрогявяен8е потерь 3 последовательно соединен-, с резистором 4. Между выводамй 5 в 6 тр юфс яь атсфа нш1ряжв- ния вк-иочена фавосдвигающая Т о С , цепь 7, нагруженная делителем 8 - Ю. Соотношение Сопротивпений этой цепи я делителя аково, чго обеспечивается сдвв фаз 9О° между напряжеиияш 1J j « ас Устройство 11 сравнения фаз спужнт для определения момента квазиравновесия по тангенсу угпа потерь и кроме квадратурного аегекгора цоижно жать фазовращат ель; повс ачивакяций зу напряжения U в сторону отставання на угол, соогвегствукетий допуску по тангенсу утла потерь. Устройство .12 спужит дпя контроля нижнегчэ допуска по емкости путем установления квадратуры меж ду напряжениями 1J . Для роля верхнего допуска по емкости используется устройство сравнения фаз 13, уотанавливающее квадратуру между напряжениямиu,g иХГле . Все устройства qjaBнения фаз должны обладать высоким вход- нымсопротивлением, чтобь не нагружать мост. При необходимости контролировать большее количество допусков, цо емкостр следует увеличить количест устройств сравнения фаз. Возможен также последовательный во времени контроль всех допусков одним устройством сравнения фаз. На фиг. 2 изображена топографическая диаграмма моста, на которой показаны векторы напряжений моста, а также предельные ОКРУЖНОСТИ, ограничивающие область годных конденсаторов. Из диаграммы видно, что квадратура между векторами в и be достигается только тогда, когда точка е находится на предельной окружности .ия между векторами бе и be - только тогда, когда точка je смешается на предельную окружность (д . Значит, если подать напряжение на входы одного устройства сравненвя;фаз,,а напряжения еиИ.- на,1выхс ды другого, то по знакам%ааряже..ий на I выходе этих устройств можно производить конгроль емкости конденсагорев, В случае емкости испопьэуг только оаво устройсгво сраш{ениа фаэ, на входы которого подается напряжё«HelfijgH, напрнмер,(г | „ . При эгом точка { п емещается вдоль векгора bttil до наступле1шя кваэиравноввсия, когда сигнал на выходе устройства сравнения фаз станет равным нулю. Пе$)емещвнке точки i осуществляют потенциометром, включенным вмесго делителя напряжения. При контроле тангенса угла потерь вектср ае поворачивают фазовращателем на угол, соответствукнций допуску на танI HC угла , в полученное напряжение лодаюг .на один вход квадратурного д гектора, а напряжеаве, соответствуюшее век тору вё,- на второй его вход. По знаку выходного нагфяксения детектора {фоизвом аят контроль тангенса угла потерь. . измерении тангенса угла потерь вектор ае поворачивают фазовращагелем до доо тижения квадратуры между ним и вектором з§ при эгом величина гангенса угпа потерь отсчагываегся по шкале фазо ащагеляТопографическая: диаграмма изображена для частотного случая, когда сопротн ление делителя настолько, велико, что он не нагружает фааосдвигаюшую цепь, Для контроля нли измерения парамегров катушек индуктивности следует вмео то конденсатора 1 включить катушку ин дуктивности, а элементы фазосдвигакяпей о о авпи 7 поменягь местами. (,0 Необходимость подачи поляризующего напрхокения на конденсаторы в процессе измерений или контроля существенно усложняет схему. Один из возможных вариантов такой схемы показан на фиг. 3. Здесь дпя попучения гонки с топографической диаграммы испопьзован усипитепь 14 с Koaipфиииентом передачи, равным двум. Усипитепь 15 с коэффициентом- передачи, равным единице, испопьзован дпя по 1учения ы 1сокого входного сопрогивпения. Вычитакйдне устройства 16-18 црнменены -для попучения напряженийи,д,11{д Попяризующее напряжение подано через баппастный резистор 17-. Конденсатор 19 бпокнрует переменную составляющую напряжения питания моста. Формула иаобрегвния Мост для контроля комплексных сопрогавпенйй, содержащий трансформатор напряжений резистор и, контролируемый объект, соединенные последовательно и прд клхученные к одному из выводов вго;рячной обмотки трансформатора в к ее среднему вьшоду фазосдю1гаю1пую пепь, соединенную с крайними вывоцаг-ш обмогки, делитель напряжения, включеннь1Й между средним выводом последней и выводом элементов фазосдвнгающей цепи и детекторы, отличающийся TeMf что, с целью обеспечения разбраковки комплексных сопротивленийпо-,двум параметрам н повышения ее точности, в нем о&ций вывод резистора и контролируемого объекта заземлен, а детекторы выполнены фазовыми, щ}ичем одни входы всех дектекторов подключены к резисго-. ру, второй вход одного из них - к конт ролируемому объекту, а вторые входы двух дфугих - к различным промйкутсчным выводам делителя напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспергиве: 1.Труды 11 конференции Автоматический контроль и методы электрических измерений, изд. СО АН СССР, Новосибирск, 1962. с. 229-235, 2.Авторское свидетельство 351164 кп. Q 01 R 17/02. 69.

L, (