1
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения составляющих комплексного сопротивления.
Известна измерительная цепь, содержащая генератор гармонического сигнала, выходные зажимы которого подключены к диагонали питания моста, образованного двумя ветвями, одна из которых составлена из последовательно соединенных измеряемого комплексного сопротивления и образцового .элемента, однородного одной из составляющих измеряемого комплексного сопротивления, а вторая - из последовательно соединенных образцового комплексного сопротивления и второго образцового элемента, однородного образцовому элементу первой ветви 1.
Информация, получаемая с описанной измерительной цепи, позволяет формировать раздельно и одновременно
регулирующие.воздействия, однако она обладает низкой помехозащищен. ностью, обусловленной возможностью заземления одной из четырех вершин моста, кроме того;довольно сложно выполнить компенсацию паразитных параметров моста и подводящих проводов.
Известна компенсационно-мостовая .
10 измерительная цепь, содержащая генератор гармонического сигнала, подключенный к первичной обмотке трансформатора напряжения, начало первой и конец второй вторичных обмоток которого пбдсоединены к общей щине, а свободные зажимы вторичных обмоток трансформатора напряжения соединены с первыми зажимами соответственно измеряемого и образцового комплексных двухполюсников, свободные зажимы которых подключены соответственно через первую и вторую включенные встречно первичные обмотки компаратора токов к общей шине, вторичная обмотка компаратора токов подсоединена к выходу измерительной Недостатком известной измерительной цепи является невозможность формирования регулирующих воздействий для раздельного и одновременного уравновешивания по составляющим при последовательной схеме замещения комплексного сопротивления, что увеличивает время уравновешивания. Целью изобретения является уменьшение времени уравновешивания измерительной цепи путем раздельного и одновременного формирования регулиру ющих воздействий по составляющим измеряемого комплексного сопротивления при любой, схеме замещения последнего. Поставленная цель достигается тем что в комренсационно-мостовое измери тельное устройство, содержащее генератор переменного сигнала, подключен ный к первичной обмотке трансформатора напряжения, начало первой и конец второй вторичных обмоток которого подсоединены к общей шине, а свободные зажимы вторичных обмоток тран сформатора напряжения соединены с первыми зажимами соответственно измеряемого и образцового комплексных двухполюсников, свободный зажим измеряемого (образцового)комплексного сопротивления подключен через первичную обмотку трансформатора тока к общей шине, вторичная обмотка трансформатора тока подсоединена к выходу измерительной цепи, введен второй трансформатор тока, причем свободный зажим образцового (измеряемого) комплексного двухполюсника соединен через первичную обмотку второго трансформатора тока с общей шиной, вторич ная обмотка второго трансформатора тока подсоединена к второму выходу измерительной цепи. Введение трансформатора тока позволяет, используя выходные напряжения трансформаторов тока, формировать регулирующие воздействия для уравновешивания по составляющим комп лексного сопротивления при любой схеме замещения раздельно и одновременно. На фиг. 1 приведена функциональная схема измерительной цепи; на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая процесс уравновешивания компенсационно-мостовой измерительной цепи. Измерительная цепь содержит генератор 1 переменного сигнала, трансформатор 2 напряжения с обмотками 3, и 5, измеряемое комплексное сопротивление 6, образцовое комплексное сопротивление 7 и два трансформатора 8 и 9 тока. На векторной диаграмме совмещены векторная диаграмма напряжений и векторная диаграмма токов и обозначено:аЬ - напряжение питания контура, содержащего, например, измеряемое комплексное сопротивление; af - напряжение питания контура, содержащего, например, образцовое комплексное сопротивление; am,an - падения напряжения на активной составляющей соответственно г змеряемого и образцового комплексных сопротивлений; md,nd - падения напряжения на ре активной составляющей соответственно измеряемого и образцового комплексных сопротивлений; ас - вектор напряжения, пропорциональный току I текущему через измеряемое комплексное сопротивление 6; ad - вектор напряжения, пропор- . циональный току 1, текущему через образцовое комплексное сопротивление. 7; cd - вектор напряжения небаланса , пропорциональный разности токов I. и ос, 4, у - траектории перемещения точек с и d при изменении соответственно, активной и реактивной составляющей комплексного сопротивления. Траектории перемещения точек с и d при изменении реактивных параметров измерительной цепи можно описать как l+ze а при изменении активного параметрат . Е/х где Е - ЭДС плеча питания контура; (- активная и реактивная составляющие комплексного сопротивления; 5957 - модуль и фаза комплексного сопротивления, что соответствует окружностям с диаметрами - D fi - -|- В соответствии с обобщенными обоз начениями мостовых измерительных цепей эти окружности принято называть соответственно V и (3 . Очевидно, что условием квазиравно весия компенсационно-мостовой измерительной цепи по какой-либо составляющей комплексного сопротивления является равенство диаметров составляющих окружностей. Например, Dpc Df3j (5) -условие равновесия по реактивной составляющей комплексного сопротивления, а равенство -условие квазиравновесия по активной составляющей комплексного соп ротивления. Используя различные способы конс татации выхода точек с и d на ту или иную окружность, можно формировать регулирующие воздействия по составляющим комплексного сопротивления раздельно и одновременно. Конкретно в измерительных цепях уравновешивание представляет собой процесс сравнения соотношений напряжений ас, ad и cd, снимаемых с трансформаторов токов 8 и 9 по вышеупомянутым алгоритмам с последующей коммутацией образцовых элементов комплексного сопротивления 7 Отсчет измеряемого комплексного сопротивления производится после уравновешивания из условий (5) и (6 в виде д-и ,, ;TN, lSc-Ли, .Wi.X . ab ., R af W ° где W и W2 - количества витков вторичных обмоток соответственно и 5 трансформатора 2 напряжения. 11 Использование предлагаемой компенсационно-мостовой измерительной цепи .позволяет повысить быстродействие измерения составляющих комплексного 5 сопротивления двухполюсника (различных емкостных и индуктивных датчиков), что особенно важно при разработке АСУТП. Формула изобретения Компенсационно-мостовое измерительное устройство, содержащее генератор переменного сигнала, подключенный к первичной обмотке трансформатора напряжения, начало первой и конец второй вторичных обмоток которого подсоединены к обшей шине, а свободные зажимы вторичных обмоток трансформатора напряжения соединены с первыми зажимами соответственно измеряемого и образцового комплексных двухполюсников, свободнь1й зажим измеряемого (образцового)комплексного сопротивления подключен через первичную обмотку трансформатора тока к общей шине, вторичная обмотка трансформатора тока подсоединена к выходу измерительной цепи, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени уравновешивания измерительной цепи путем раздельного и одновременного формирования регулирующих воздействий по составляющим измеряемого комплексного сопротивления при любой схеме замещения последнего, в него введен второй трансформатор тока, причем свободный зажим образцового (измеряемого) комплексного двухполюсника соединен через первичную обмотку второго трансформатора тока с общей шиной, вторичная обмотк.а -второго трансформатора тока подсоединена к второму выходу изме- рительной цепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Карандеев К. В. Специальные методы электрических измерений. М.-Л., Госэнергоиздат, 19бЗ« 2.Трансформаторные измерительные мосты. По общей ред. К. Б. Карандеева. М., Энергия, 1970.
а
Д9ЛГ /
фуг, f
of(/
