Мост для измерения параметров комплексных сопротивлений Советский патент 1982 года по МПК G01R17/12 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известен мост переменного тока, содержащий четырехплечевую мостовую цепь, в двух плечах которой включены соответственно источники напряжений, фазовращатель и образцовое сопротивление 1 }..

Недостатком данного устройства является зависимость тангенса фазового угла от частоты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий последовательно соединенные источник питания и двухканальный фазовращатель , основной трансформатор, в цепи вторичных регулируемой и нерегулируемой обмоток которого включены соответственно контролируемое комплексное сопротивление и образцовое сопротивление, другие выводы которых соединены с входом индикатора, переключатель и тангенсный трансформатор 21.

Недостатком известного устройства является невоз ожность измерения параметров при параллельной схеме замещения и невозможность измерения тангенса угла потерь в диапазоне частот.

Цель изобретения - повышение точности измерений и обеспечение частотонезависимого отсчета фазового угла комплексного сопротивления любого характера реактивности.

Для достижения указанной цели известный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий Последовательно соединенные источник питания и Двухканальный фазовращётель, основной трансформатор, в цепи вторичных регулируемой и нерегулируемой обмоток которого включены соответственно контролируемое комп39лексное сопротивление и образцовое сопротивление, другие выводы которых соединены с входом индикатора, переключатель и тангенсный трансформатор снабжен дополнительным трансформатором, при этом один из выводов первичной обмотки основного трансформатора соединен с выходом одного из каналов двухканального фазовращателя, а ее другой вывод - с подвижной клеммой переключателя, выход другого канала фазовращателя соединен с одним из выводов первичной обмотки тангенсного трансформатора, другой вывод которой соединён с общей шиной, а вывод его вторичной регулируе мой обмотки соединен с выводом первичной обмотки дополнительного транс форматора и с одной из неподвижных клемм переключателя, другая-неподвижная клемма которого соединена с общей шиной, причем вторичная обмотка дополнительного трансформатора включена последовательно с нерегулируемой вторичной обмоткой основного трансформатора, другие выводы соответственно вторичной обмотки тангенс ного трансформатора, обмоток дополнительного трансформатора и регулиру емой вторичной обмотки основного трансформатора соединены с общей шиной. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содерх ит источник 1 пи тания, двухканальный фазовращатель 2 с фазовращателями 3 и , основной трансформатор 5 с первичной обмоткой 6, с вторичными соответственно регу- -. п лируемои 7 и нерегулируемой о обмотками, контролируемое сопротивление 9 образцовое сопротивление 10, тангенс ный трансформатор 11 с первичной об.моткой 12 и регулируемой вторичной обмоткой 13, дополнительный трансфор матор 1 с первичной обмоткой 15 и вторичной обмоткой 16, индикатор 17 и переключ.атель 18. - Устройство работает следующим образом. При измерении параметров катушки индуктивности или резисторов в качестве образцового сопротивления 10 используется индуктивность или резистор. При измерении параметров кон денсаторов образцовое сопротивлениеконденсатор меняются местами с контролируемым сопротивлением. i( . . 4 При измерении параметров индуктивности и резисторов, представленных параллельной схемой замещения и конденсаторов, представленных последовательной схемой замещения переключатель 18 замыкается на обмотки трансформаторов 11 и 1. При коммутации переключателя 18 на общую шину и при измерении параметров конденсаторов по последовательной схеме замещения на образцовую меру подается- напряжение, формируемое на выходе фазовращателя 3 и умноженное на коэффициент трансформации трансформатора 5. На измеряемое сопротивление подается напряжение, равное сумме напряжений: формируемого на выходе фазовращателя 3, умноженного на коэффициент трансформации трансформатора 5, и квадратурного ему напряжения, снимаемого с выхода фазовращателя k и умноженного На козффициенг трансформации тангенсного транзистора 11 и дополнительного трансформатора 14. Контроль состояния равновесия осуществля ется индикатором 17. При равновесии моста обеспечивается раздельный отсчет показаний значения емкости и тангенса -угла потерь при любой частоте питающего напряжения. Аналогично измеряются параметры матрицы индуктивности и резисторов при параллельной схеме замещения. При этом только образцовое и контролируемое сопротивления меняются местами. При этом также в случае равновесия моста достигается раздельный отсчет сопротивления и тангенса фазового угла контролируемого резистора от частоты питающего напряжения. При переключении контактов переключателя 18 на обмотки трансформаторов 11 и 14 обеспечивается измерение параметров конденсаторов, представленных параллельной схемой замещения. Для исключения влияния квадратурного напряжения фазовращателя 4 на ток в ветви с контролируемым сопротивлением включается дополнительный трансформатор 14, выходное напряжение которого находится в противофазе с напряжением на выводах обмотки 13 тангенсного трансформатора 11, за счет чего из суммарного напряжения, приложенного к контролируемому сопротивлению, вычитается квадратурное напряжение. Аналогично измеряются параметры резисторов и катушки индуктивности, 53 представленных последовательной схемой замещения. В этом случае при коммутации витков в обмотках 7 и 13 обеспечивается отсчет сопротивления и тан генса фазового угла или индуктивности и тангенса угла потерь. Формула изобретения Мост для измерения параметров комп лексных сопротивлений, содержащий последовательно соединенные источник питания и двухканальный фазовращатель основной трансформатор, в цепи вторичных регулируемой и нерегулируемой обмоток которого включены соответственно контролируемое комплексное сопротивление и образцовое сопротивление, другие выводы которых соединены с входом индикатора, переключатель и тангенсный трансформатор, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения частотонезависимого отсчета фазового угла комплексного сопротивления любого характера реактивности, ом снабжен дополнительным трансформатором, при этом один из выводов первичной (эбмотки основного трансформатора соединен с выходом одного из каналов двухканального фазовращателя, а ее другой вывод - с подвижной клеммой переключателя, выход другого канала фазовращателя соединен с одним из выводов первичной обмотки тангенсного трансформатора, другой вывод которой соединен с общей шиной, а вывод его вторичной регулируемой обмотки соединен с выводом первичной обмотки дополнительного трансформатора и с одной из неподвижных клемм переключателя, другая неподвижная клемма которого соединена с общей шиной,причем вторичная обмотка дополнительного трансформатора включена последовательно с нерегулируемой вторичной обмоткой основного трансформатора, другие вы- воды cooTBefcTBeHHO вторичной обмотки тангенсного трансформатора, обмоток дополнительного трансформатора и регулируемой вторичной обмотки основного трансформатора соединены с общей шиной, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №218301, кл. G 01 R 17/10, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 278864, кл. G 01 R 17/10, 1970 (прототип).