Измеритель низкоомных комплексныхСОпРОТиВлЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01R27/02 G01R17/10 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКООМНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерениям комплексных сопро.тивлений при помощи мостовых и компенсационных измерительных цепей. Известны трансформаторные мосты для измерения малых значений комплексных сопротивлений, подключаемых к .устройству по четырех&ажимной схеме, содержащие источник питания,плечевой трансформатор с двумя вторичными обмотками, от которых питаются две ветви моста, в одной из ветвей моста включены последовательно четырехзажимный измеряемый объект и образцо вая мера, а во второй ветви включены последовательно две образцовые меры, причем одна из этих мер четырехзажимная, между потенциальными зажимами измеряемого объекта и образцовой меры расположенных в разных ветвях моста, включен детектор равновесия Щ. Недостатком этих устройств является то, что измеряемый объект и сравниваемая мера расположены в различных ветвях моста и обтекаются разными токами, при этом сопротивления соединительных проводой влияют на ток в ветви измеряемого объекта, что приводит к возникновению дополнительных погрешностей измерений. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения индуктивных комплексных сопротивлений,- содержащее соединенные последовательноисточник питания, четырехзажимный измеряемый объект, образцовую меру взаимной индуктивности и образцовый резистор, детектор равновесия, два трансформатора и операционный усилитель, в цепи обратной связи которого включен образцовый резистор .рЗНедостатком данного устройства является то, что поскольку обмотки меры взаимной индуктивности имеют конечное внутреннее сопротивление, а входное сопротивление обмотки трансформатора не бесконечно велико, то при шунтировании обмотки обмоткой возникает погрешность, входящая в результаты измерений. Из-за не-идеальности операционного усилителя также .вносится дополнительная погрешность в результаты измерений. Кроме того, Нёшичие усилителя снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности работы устройства.

Постз::вленная цель достигается тем, что в измеритель низкоомных комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с первым токовым зажимом измерителя, второй токовый зажим соединен с началом первичной обмотки первой образцовой меры вза(имной индуктивности, первый потенАнальный зажим измерителя соединен с первым входом детектора равновесия, второй потенциальный зажим измерителя подключен к регулируемой вторичной обмотке второго трансформатора, первичная обмотка которого .соединена с вторичной обмоткой перво образцовой меры взаимной индуктивности, образцовый резистор, введены вторая образцовая мера взаимн й индуктивности, второй образцовый резистор, дополнительные первичные обмотк трансформатора, причем второй выход источника питания соединен через последовательно соединенные образцовые резисторы и первичную обмотку второй образцовой меры взаимной индуктивности с концом первичной обмотки первой образцовой меры взаимной индуктивности, к потенциальным зажимам образцовых резисторов соответственно подключены две первичные обмотки первого трансформатора, начало регулируемой вторичной обмотки которого сое,чинено со вторым входом детектора равновесия,конец с регулируемой вторичной обмоткой второго трансформатора,дополнительная первичная обмотка которого соединена со вторичной обмоткой второй образцовой меры взаимной индуктивности.

Кроме того, трансформаторы снабжены вторым сердечником, причем вторичные и дополнительные первичные обмотки трансформаторов расположены одновременно на обоих сердечниках .

На, чертеже представлена блок-схе. ма предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит источник 1 питания, измеряемый объект 2, образцовые меры 3 взаимной индуктивности с обмотками 4 и 5 и 6 с обмотками 7 и 8, образцовые резисторы 9 и 10, детектор 11 равновесия, транформаторы 12 с обмотками 13-15 и 16 с обмотками 17-19.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При равновесии цепи обеспечивается равенство напряжений на зажимах измеряемого объекта 2 и на зажимах обмоток 14 и 18.Если сопротивления первичных обмоток.13 и 17 трансформаторов 12 и 16 бесконечно велики, то никакого шунтирования образцовых меры 3 и резистора 9 нет. При этом.

напряжения на зажимах обмоток 15 и 19, наведенныепотоками в основных сер- i дечниках трансформаторов 12 и 16, обусловленных соответствующими тонами в обмотках 13 и 17, были бы равны падениям напряжения на зажимах обмот- ки 8 второй образцовой меры 6 взаимной индуктивности и на зажимах образцового резистора 10 соответственно. Потоки во вторых сердечниках этих трансформаторов 12 и 16 отсутствуют, и, следовательно, напряжения на зажимах обмоток 14 и 18 пропор- циональны напряжениям на первой образцовой мере 3 (на .обмотке 5) и на образцовом резисторе 9 соответСтвен5 но. Если обмотка, например, 17 имеет конечное сопротивление, напряжение на ее зажимах ниже падения напряжения на зажимах обмотки 8 меры6, благодаря чему по обмотке 19 течет ток,

0 компенсирующий это изменение и создающий соответствующее напряжение на зажимах обмотки 18, компенсирующее рассматриваемую погрешность. Аналогичным образом осуществляется компенсация шунтирования образцового резистора 9 посредством создания допол. нительного потока во втором сердечнике трансформатора 12 при протекании компенсирующего тока в обмотке 15, пропорционального разности напряжения на обмотке 13 и втором образцовом резисторе 10.

Если обозначить одинаковые значения взаимной индуктивности мер 3 и 6 через М, значения сопротивлений образцовых резисторов 9 и 10 через R, числа витков в обмотках 13, 14,17,18, 15,19 соответственно через т ;

сопротивление изча 19

Ь

10

меряемого объекта 2 - через 40 х 1 уравнение равновесия цепи можно записать в виде

5(.M.i), CD

где 3 - ток в цепи измеряемого объекта 2 и образцовых мер 3 и 6, откуда

,Ш1.

(2)

.

LX

R - mg 2

Как видно из равенств (2), отсчет измеряемь х величин пропорционален количествам витков в коммутируемых обмотках 14 и 18 трансформаторов

55 12 и 16.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении точности измерений за счет компенсации погрешностей измерений,

60 возникающих при шунтировании образцовых мер первичными обмотками трансформаторов .

Формула изобретения 1. Измеритель низкоомных комплексных сопротивленнй, содержащий истОч