Устройство для оценки погрешностей дифференциальных аппаратов Советский патент 1981 года по МПК G01R35/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и найдет приме нение при аттестации и проверке дифференциальных аппаратов, служащих для проверки измерительных трансформаторов напряжения, потенциометров п ременного тока и других аналогичных средств измерений, работающих в широ .ком диапазоне частот. Находящиеся в эксплуатации дифференци льные аппараты метрологически обеспечены и могут быть поверены с необходимой точностью. Существующие нормативно-технические документы, регламентирующие порядок проведения поверки дифференциальных аппаратов и используемые при этом образцовые средства измерений в основном ограничиваются промыш ленной частотой 50 Гц и сводятся к так называемым комплексной и разделительной поверкам аппаратов р Комплексная поверка заключается в сличении поверяемого дифференциального аппарата по образцовому, последний должен быть в свою очередь аттестован. Разделительная поверка основана на поверке функционирования основных измерительных узлов, наиболее существенными из которых являются синфазный и квадратурный реоходы аппарата. Раздельная поверка аппарата требует высокой квалификации поверителя, большого парка средств измерений и связана со значительными математическими вычислениями. Это связано с тем, что для проверки функционирования каждого узла аппарата собирается отдельная электрическая схема, что связано с известными неудобствами и трудностями их реализации. Наиболее близким к предлагаемому является аппарат, предназначенный для поверки измерительных трансформаторов напряжения, содержащий два безреактивных делителя, которые подключают на образцовое и измеряемое напряжение, а их выходы - через укязатель равновесия - навстречу друг другу. Делитель, подключенный на образцовое напряжение, служит для уравновешивания синфазной составляю щей измеряемого напряжения. Второй делитель выполняет вспомогательную функцию, и его подключают в случае несовпадения номинальных коэффициен тов трансформации образцового и пов ряемого трансформаторов напряжения. Для уравновешивания квадратурной составляющей измеряемого напряжения к определенной части сопротивления первого делителя подключают образцо вую меру переменной емкости, по которой при определенной частоте воз можен непосредственный отсчет угловой погрешности поверяемого трансформатора. Так как определение погрешностей измерительных трансформаторов напряжения производится по первой гармонике вторичных напряжений, то для увеличения чувствительности указателя равновесия аппарата и повышения его избирательности, разностный сигнал на него подают по ле селективного усилителя 2. Недостатком устройства является возможность работы аппарата на фиксированных частотах и наличие фазосдвигающей RC-цепочки. Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерений. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциальны аппарат, подключенный к опорному и измеряемому источникам напряжения, делитель, соединенный с источником опорного напряжения, и селективный усилитель, введены переключатель и последовательно соединенные термо преобразователь и компенсатор постоянного тока, причем входы переклю чателя соединены с выходами делител и дифференциального аппарата, соответственно, а выход через селективный усилитель соединен с термопреобразователем. На чертеже приведена электричес кая схема предлагаемого устройства Устройство содержит поверяемый дифференциальный аппарат 1, образцо аый индуктивный делитель 2 напряже ния, переключатель 3, селективный усилитель , термопреобразователь 5 компенсатор 6 постоянного тока. Up и соответственно образцовое и измеряемое напряжения. 4 Первоначально переключатель 3 станавливают в первое положение регулировкой выходного напряжения елителя 2 добиваются минимального игнала на выходе термопреобразоваеля 5, который запоминают при помои компенсатора 6 постоянного тока. олучившееся при этом значение коэф- ициента деления К. делителя 2, авно отношению синфазной составляюей разностного напряжения U к образовому DO, т.е. К,--У. U,, Затем переключатель 3 устанавливают во второе поло)чение и регулировкой выходного напряжения делителя 2 добиваются на выходе термопреобразователя 5 ранее заполненного компенсатором 6 сигнала. Второе получившееся значение коэффициента деления К2, равно отношению квадратурной составляющей разностного сигнала , к образцовому U, т.е. К - Uo Из выражений (1) и (2) следует, что первый коэффициент деления К, будет контролировать синфазный реохорд поверяемого аппарата, а второй коэффициент деления непосредственно в радианах будет контролировать синфазный реохорд в широком диапазоне частот и без использования образцовых фазосдвигающих цепей. При практической реализации предлагаемого устройства и проверке его метрологических характеристик были использованы следующие средства измерений:индуктивный делитель - шестидекадный делитель, аттестованный по классу 0,01; термопреобразователь - два последовательно соединенных тёрмопреобразователя типа ТВВ-А; компенсатор постоянного тока - потенциометр ПП-бЗ с внешним указателем равновесия Р 325. Сличение предлагаемого устройства с дифференциально-нулевым аппаратом К507 производилось на частоте 50 Гц, при этом разница их показаний на самом чувствительном пределе аппарата по синфазному реохорду не превышала 0,001%, по квадратурному реохорду - 0,005 рад.

Таким образом, используя не лучшие средства измерений, удалось поверить наиболее совершенный в настоя щее время дифференциальный аппарат. Учитывая возможность работы предлагаемого устройства в широком диапазоне частот можно рекомендовать его не только для поверки дифференциальных аппаратов, но и для поверки потенциометров переменного тока, фазометров и других средств измерений аналогичного назначения, работающих в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Устройство для оценки погрешностей дифференциальных аппаратов, содержащее дифференциальный аппарат, поключенный к опорному и измеряемому источникам напряжения делитель,

соединенный с источником опорного напряжения и селективный усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений, в него введены переключатель и последовательно соединенные термопреобразователь и компенсатор постоянного тока, причем входы переключателя соединены с выходами делитеto ля и дифференциального аппарата соответственно, а выход через селективный усилитель соединен с термопреобразователем.

15 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Инструкция N 183-5 по поверке аппаратов, служащих для поверки измерительных трансформаторов. М.,

20 Издательство стандартов, 1976.

2. Уникальные приборы. М., 1973 № 14, с..

О О о

/ о