Индуктивная мера тангенса угла потерь Советский патент 1979 года по МПК G01R27/26 

(54) HIIJlEyiCtWSIIAli МЕРА ТАНГЕНСА УГЛА ПОТЕРЬ

. . ,.-. . .:..... ....... ...,.:...,

Изобретение касаетсй электро- и ра диоиэмерительной техники и может быть использовано для поверки мостовах и | еэойансных измерителей тангенса угла потерь (tgff) или добротности (9 l/tg f) индуктивных катушек,Оно позволяет получать переаленные значе-, НИИ тангенса угла потер ь при неиз- , менной индуктивности на входе.

Известна индуктивная мера тангенра угла потерь, содержащая соединенные параллельно индуктивную катушку и резистор {11. Мера воспроизводит только одно значение тангенса угла потерь и непригодна для поверки прй бора в каждой числовой отметке шкалы tgS (или в. каждом положении переключаиицего устройства по этому парайётРУ) .

Известна также индуктивная мера тангенса угла потерь переменного значения с неизменной индуктиВ11рйтыо на входе. Мера содержит соединенные параллельно индуктивную обмотку (катушку) и набор переключаемых резисторов в виде магазина сопротивления Известная мера имеет ограниченную точность воспроизведения тангенса угла потерь (погрешность 1-5% при частотах свыше 10 кГц), обусловленную неопределенностью контактного сопротивления переключаемых резисторов и влиянием паразитных емкостных.проводимоетей, которые не остаются постоянными при переключении. Последнее обстояте-. льство не позволяет использовать магазин сопротивленияс числом декад более одной. Это, в свою очередь, не позволяет проводить поверку при0бора с помощью известной меры в каждой числовой отметке шкалы тангенса угла потерь, что снижает точность поверки. Плавность,калы известной меры нельзя улучшить и путем замены ма5газина сопротивления на переменный резистор, так как создание высокочастотных Переменных резисторов для частот свыше 10 кГц в настоящее время представляет нерешенную задачу.

0

Цель изобретения - повышение точности меры при воспроизведении значений тангенса угла потерь и повышение точности при позверке приборов, пред.назначенных для измерения этого пара5метра.-.

Для этого индуктивная мера тангенса угла потерь, содержащая параллельно соединенные индуктивную обмотку и резисторы, снабжена дополнительной

(( обмоткой переменной индуктивности, i идентичной;основной и соединенной с ней последовательно, основная обмотка также выполнена с изменяющейся индуктивностью включена дифференцит йльно с дополнительной обмоткой и снабжёнаграйномерно размещёнными по ее длййе, отводами, с включенными между ними резисторами. Повышение воспроизведения тангенса уг лЖ потерь и повышение точности поBWKH достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве изменение тангенса угла потерь осуществляется путем плавного изменения индуктивнос ти основной обмотки. Это позволяет полностью устранить переключение ре зйсторов и проводить измерения в каж дой числовой отметке шкалы тйнгенса угла потерь поверяемого прибора. Пов шение точности достигается также эа счет линейности шкалы меры, что o6etf рёчивается указанным подключением резисторов. На .чертеже приведена схема заявля емой меры. . . Мера содержит основную 1(Ц) и дополнительную 2(L2) обмотки перемен ной ийдуктивности. Обмотки шполнбны йдентичйоу включёйы ndcfleAosatenbHo а их йндуктийности изменяются дифФерёнцй:ально с помо1цыб подвижных стержней, состоящих из магнитных сер дечников 3, 4 и мапрагляющих частей из немагнитного материала (латуни), Перемещение стержней и свяэанйого с ними индекса Б шкйлы. производится барабаном б. Основная обмотка имеет б-гвода, расположенные с шагом, рав ШйГЙйи пропорцйональньвл расстоянию мёад дёумя соседними числовыми от; метками шкалы меры. Между смбзйными отводами включены резисторы 7 равного номинального значения R. Устройства работает сл едугощим образом. Вращение барабана б изменяет глубйнУ погружения магнитного сердечника 3 в обмотке 1, что вызывает линейное изменение индуктивности этой обмотки от до .Одновремвнйо на входных клеммах меры изменяет ся тангенс угла потерь tg «J обуслов . ленный подключением резисторов 7, в йрответствии с формулой )-(%1| где L -г индуктивность на входных клеммах меры , . . ; h - переменная глубина погружени сердечника 3; , . Н - длина-обмотки 1 (или 3, что одно и то же); tgdn - начальный тангенс угла потер м.еры (при отключенных резис торах) ; -. . - : - - ... .SR Приращения тангенса угла потерь между любыми двумя числовыми отметка ми шкалы, очевидно, равны ( Одновременно с сердечником 3 перемещается сердечник 4, поэтому по отношению к входным клеммам меры увеличение индуктивности обмотки 1 компенсируется уменьшением индуктивности обмотки 2, и общая индуктивность L (при L60,l) остается неизменной. Неизменность индуктивности обеспечивается также раздельным -расположением обмоток 1.И 2 на сердечниках 3 и 4, что сводит практически к нулю изменения взаимной индуктивности М между обйотками при перемещении сердечников и позволяет считать L L -(+L2 + const. Как видно из формулы для utgrf приращения тангенса угла потерь меры пропорциональны перемещению Ah сердечника 3 и связанного с ним индекса 5 шкалы, поэтому шкала может быть . отградуирована непосредственно в единицах тангенса угла потерь. Шкала 4еры является линейной для положений индекса 5, соотвефствукнцнх числовым тметкам, то есть а точках присоединения рёзисторов 7 к отводам обмотки I. В промежуточных положениях индекса ё отклонение от линейности учитывается как погрешность линейно-кусочной аппроксимации. Предлагаемое техническое, решение позволяет повысить точность воспроизведения переменных значений тангенса угла потерь в 5-10 раз. Диапазон значений предлагаемой мегял охватывает два порядка tgds от 0,001 до 0/1. Предлагаемое технические решение позгволяет получать переменные значения тангенса угла потерь и в том случае, если резисторы 7 заменены одним резистором, включенным параллельно всей обмотке 1. Однако шкала меры при этом будет квадратичной. Формула изобретения Индуктивная мера тангенса угла потерь, содержащая параллельно соединенные индуктивную обмотку и резисторы;, отличающаяся тем, что, с 1;елью повышения точности воспроизведения, тангенса угла потерь и повышения точности поверки, она снабжена дополнительной обмоткой переменной индуктивности идентичной основной ti соединен ной с ней последовательно, основная обмотка индуктивности также выполнена с изменяющейся индуктивностью включена дифференциально с дополнительной обмоткой и снаб