Преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R27/02 

.1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерителях комплексной проводимости.

Известен преобразователь комплекс-5 ной проводимости в напряжение переменного тока, состоящий из последовательно включенных генератора напряжения переменного тока/ измеряемой проводимости и проводимости шунта, 10 подключенной ко входу усилителя с отсчетным устройством iQ.

Этому преобразователю свойственна ошибка преобразования, связанная с конечным значением падения напряже- 5 ния на проводимости шутна или на входе операционного усилителя, причем эта ошибка увеличивается с увеличением побочных проводимостей.

Наиболее близким техническим ре- 20 шением к предлагаемому является преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока, содержащий генератор напряжения переменного тока, компенсирующую ком- 25 плексную проводимость, соединенную со входом усилителя напряжения, выход которого подключен к индикатору, и шунт, подключенный параллельно входу усилителя напряжения

Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он не позволяет скомпенсировать активной составляющей проводимости шунта, а также устранить влияние последовательных с шунтом активных проводимостей, что в ряде случаев имеет важное значение, например, при измерении тангенса угла потерь конденсаторов.

Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет компенсации активных и реактивных составляющих п оводимости шунта, а также устранения влияния побочных проводимостей.

Указанная цель достигается тем, что в преобразозатель комплексной проводимости в напряжение переменного тока, .содержащий генератор напряжения переменного тока, первый выходной зажим которого подключен к одной входной клемме преобразователя, второй выходной зажим генератора - к корпусу, вторая входная клемма .соединена через компенсирующую комплексную проводимость с. первым входом усилителя напряжения и с шунтом, второй вывод которого и второй вход усилителя напряжения подключены к корпусу, выход усилителя напряжения подключены к индикатору, который также подключен к корпусу, введены трансформатор, аттенюатор, регулировочная комплекс ная проводимость, один вывод которо подключен к второй входной клемме преобразователя, второй вывод соеди иен со вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого соединена через аттенюатор с выходо усилителя напряжения, другой конец вторичной обмотки трансформатора подключен к первому входу усилителя напряжения, второй конец первичной обмотки трансформатора подключен к :корпусу. На чертеже приведена функциональ ная схема преобразователя. Преобразователь содержащий гене ратор 1 напряжения переменного тока измеряемую комплексную проводимость у 2, регулировочную комплексную проводимость Уд 3; компенсирующую комплексную проводимость у 4, побочную проводимость на землю у, 5, шунт у б, трансформатор 7, усили тель 8, аттенюатор 9, индикатор 10 Преобразователь работает следующ образом. Ток Оу от генератора 1 проходит через последовательно включенные проводимости 2(у), 3(ур), 6(ущ),пр чем параллельно последней включен вход усилителя 8 с коэффициентом ус ления К. Напряжение с выхода усилителя 8 подается через аттенюатор 9 на первичную обмотку трансформатора 7, вторичная обмотка которого последовательная с нею проводимость включены параллельно компенсирующей проводимости 4 Vii С помощью аттенюатора 9 можно регулировать коэффициент передачи от выхода усилителя 8 к первичной обмотке трансформатора 7. При наличии компенсации - Uv,, Uc, - О, где Uvji и - падения напряжения на проводимостях 4 j и 6 (ц, соответственно; DO - потенциал точки U относительно земли. В этом случае побочные проводимости 5 jp проводимость шунта 6 , а также последовательно включенные нею проводимости, которые можно вкл чить д, на точность преобразовани не влияют при любых значениях ,. Ток через измеряемую проводимость 2 3x E-vjy,(2 где Е - напряжения генератора 1. Выходное напряжение усилителя 8 составляет .. U (3 зш Если Е, Vui К - постоянные величины, то напряжение на выходе усили теля 8 прямо пропорционально измеряемой комплексной проводимости 2. Условие (1) может быть выполнено соответствующим подбором регулировочной «проводимости р 3. Напряжение компенсации на вторичной обмотке трансформатора 7 nt где п - коэффициент передачи последовательно ,включенных аттенюатора 9 и трансформатора 7. Падение напряжения на компенсирующей комплексной проводимости , 4 . .% м. { -) Jx - часть тока ЗУ, ответвляпроводимость 4 (знак ющаяся на - означает что ток от компенсирующего напряжения и должен быть противоположен по направлению току Лу ). При выполнении условия (1) Зу .Лу «II .I1 IА(Л .( J и 1р ч чш Зр / ш V -ЖИж. Р«н-1 т.е. регулировочная проводимость равна сумме проводимостей шунта 6 и компенсирующей проводимости 4, уменьшенной в (КП-1) раз. Устройство позволяет улучшить характеристики измерителей комплексной, проводимости, особенно на радиочастоте, где влияние побочных параметров значительно, и при удалении объекта измерения от измерительного прибора. Формула изобретения Преобразователь комплексной проводимости в напряжение переменного тока, содержащий генератор напряжения переменного тока, первый выходной зажим которого подключен к одной входной клемме преобразователя,второй выходной зажим генератора - к корпусу, вторая входная клемма соединена через компенсирующую комплексную проводимость с первым входом усилителя напряжения и с шунтом, второй вывод которого и второй вход усилителя напряжения подключены к корпусу, усилителя напряжения подключен к индикатору, который также подключен к корпусу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены трансформатор, аттенюатор, регулировочная комплексная проводимость, один вывод которой подключен к второй входной клемме преобразователя,второй вывод соединен со вторичной обмоткой

трансформатора, первичная обмотка которого соединена через аттенюатор с выходом усилителя напряжения, другой конец вторичной обмотки трансформатора подключен к первому входу усилителя напряжения, второй конец первичной обмотки трансформатора подключен к корпусу.

Истрчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Эпштейн С.Л. Измерение характеристик конденсаторов. Л., Энергия 1971, с. 18.

2.Qnstructton Manual Model 72В Capacitance Meter Boonton Electronics Corporation (прототип).