Четырехзажимная трансформаторная мера импеданса Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к измери;тельной технике, в частности к технике создания образцовых мер комплексных сопротивлений малых значений.

Известна четьарехзажимная трансформаторная мера импеданса, которая содержит трансформатор с тремя сердечниками и шестью обмотками и два образцовых импеданса, причем две обмотки охватывают одновременно все три .сердечника, зажимы одной из них являются потенциальными ; зажимами образцовой меры, вторая обмотка - вспомогательная, третья и четвертая обмотки охватывают второй и третий сердечники, зажимы третьей обмотки являются токовыми зажимами трансформаторной меры, а зажимы четвертой обмотки подключены к зажимам образцового импеданса, пятая и шестая обмотки охватывают третий сердечник, к зажи-. мам пятой обмотки подключен вспомогательный импеданс, шестая обмотка является вспомогательной вторая, четвертая и шестая обмотки соединены последовательно между собой 13.

Недостатком устройства является ограниченная точность трансформаторной меры из-за шунтирования основного образцового импеданса входным

сопротивлением обмотки. Остаточная погрешность недокомпенсации равна . примерно квадрату исходной погрешности. Кроме того, в устройстве не обеспечивается компенсация погрешности, возникающей из-за влияния, индуктивностей рассеяния между вторичными обмотками трансформатора. Другим недостатком известного устройст10ва является наличие двух идентичных образцовых мер, ограничиваю1дах функциональные возможности устройства. Например, построение набора регулируемых мер с peгyлиpye ff м тангенсом

15 угла потерь по такой схеме достаточно сложно,-так как требуется связанное регулирование двух идентичных образцовых импедансов.

Наиболее совершенной является

20 четырехзажимная трансформаторная мера импеданса, содержащая два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый, образцовый импеданс и повторитель напряжения,

25 причем первая и вторая обмотки на каждом трансформаторе охватывают оба сердечника, зажимы первой обмотки на первом трансформаторе являются токовыми зажимами трансформаторной

30 меры, зажимы первой обмотки второго трансформатора являются потенциаль ными зажимами трансформаторной меры, вход повторителя напряжения и вторые обмотки обоих трансформаторов подклю чены параллельно к зажимам образцового импеданса, выход повторителя подключен к зажимам параллельно соединенных третьих обмоток обоих трансформаторов 2. Недостатком известного устройства является наличие погрешности, обусловленной сопротивлением намагничивания вторых обмоток трансформатора, подключенных параллельно к зажимам образцового импеданса. . Цель изобретения - повьшение точности. Поставленная цель достигается тем что в четырехзажимную трансформаторн меру иг.шеданса, содержащую образцовый импеданс, повторитель напряже.ния и два трансформатора с двумя сердечниками и тремя обмотками каждый, причем две обмотки на каждом трансформаторе соответственно охватывают оба, сердечника, зажимы первой обмотки первого трансформатора являются токовыми зажшлами мерц, |зажимы первой обмотки второго тран|сформатора - потенциальными зажимами , вторая обмотка каждого трансфо атора подключена параллельно зажилам образцового импеданса, третья обмотка каждого трансформатора охват вает первый сердечник, введен второй повторитель напряжения и четвертая обмотка на каждом трансформаторе, охватывающая второй сердечник тран сформатора Ьричем третья и четвертая обмотки на каждом трансформаторе соединены последовательно и подключе ны к входу соответствующего повторителй напряжения, выходной зажим каждого повторителя напряжения подключен .к зажиму, соединяющему третью и четвертую обмотки соответствующего .трансформатора. На, чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройств Устройство содержит первый.трансформатор с двумя сердечниками 1 и 2 и обмотками З-б, второй трансформатор с двумя сердечниками 7 и 8 и обмотками 9-12, образцовый импеданс 13, повторители 14 и 15напряжения. Обмотка 3 охватывает оба сердечника 1 и 2 первого трансформатора, и ее зажимы являются токовыми зажимами трансформаторной меры. Обмотка 10 охватывает оба сердечника 7 и 8 вто.рого трансформатора, и ее залсимы .являются потенциальными зажимами трансформаторной меры. Обмотка 4 охватывает оба сердечника первого тран сформатора и подключена к зажимам образцового импеданса 13,- к этим же зажимам подключена обмотка 9, охватывающая оба сердечника второго трансформатора. Принцип действия предлагаемой образцовой меры состоит в следующем. Число витков в обмотках 3 и 10 одинаково, и эти обмотки маловитковые. Число витков в о,бмотках 4 и 9 также одинаковсг; но эти обмотки относительно многовитковые, так как оба трансформатора повышающие, Входная проводимость трансформаторной меры, определяемая по четырехзажимной схеме на входных зшкимах обмоток 3 и 10 равна V YO - проводимость образцового импеданса 13, m - соответственно число, витков в обмотках 3 и 4} Л - ток в обмотке 3; и - напряжение на зажимах обмотки 10. Компенсация погрешности, возникающей из-за влияния внутренних сопротивлений обмоток, подключенных к зажимам образцового импеданса 13, в предлагаемом устройстве, как и в проъ тотипе, обеспечивается за счет применения второго трансформатора для формирования выходного напряжения на зажимах обмотки 10 ЭДС на зажимах .обмотки 10 наводится током в обмотке 9 . Погрешности, обусловленные влиянием остаточных параметров обмоток 4 и 9, включенных последовательно с импедансом 13, компенсируются за счет применения двух трансформаTopoB таким же образом, как и в про|тотипе. Для снижения погрешности, обусловленной шунтированием образцового импеданса входным сопротивлением обмотки, необходимо увеличить входные сопротивления обмоток 4 и 9 двух трансформаторов, т.е. снизить значение тока намагничивания сердечников этих трансформаторов. Достигается это в предлагаемом устройстве применением двух повторителей 14 и 15 напряжения. На вход повторителя 14 подается напряжение с зажимов двух последовательно соединенных обмоток 5 и 6, одна из которых охватывает сердечник 1, а вторая - сердечник 2. Число витков в обмотках 5 и б одинаково и равно числу витков в обмотке 4. Выходное напряжение повторителя 14 приложено к зажимам обмотки 6, благодаря чему при идеальном коэффициенте передачи повторителя 14 () напряжение на зажимах обмотки 5 близко к нулевому. Такое же напряжение будет соответственно и .на зажимах обмотки 4 и, следовательно, ток на