DE551664C - Procedure for calibrating measuring transducers by comparing them with a standard transducer - Google Patents

Description

Verfahren zum Eichen von Mel3wandlern durch Vergleich mit einem Normalwandler Ein Meßwandler wäre fehlerlos, wenn das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärstrom genau dem Verhältnis der Windungszahlen entsprechen würde und wenn beide Ströme genau um tgo° in der Phase gegeneinander verschoben wären. Dies gilt sowohl für Stromwandler wie für Spannungswandler. In Wirklichkeit ist diese Übereinstimmung nie vorhanden. Die Abweichung der Größe des Sekundärstromes ist der übersetzungsfehler; die Abweichung ihrer Phasenverschiebung von t8o° ist der Phasenfehler.Method for calibrating Mel3 transducers by comparison with a standard transducer A transducer would be flawless if the ratio between primary and secondary currents would correspond exactly to the ratio of the number of turns and if both currents would be shifted against each other in phase by exactly tgo °. This applies to both Current transformers as for voltage transformers. In reality this is a match never existed. The deviation in the size of the secondary current is the translation error; the deviation of their phase shift from t80 ° is the phase error.

Es ist bekannt, die Fehler eines zu untersuchenden Wandlers dadurch zu bestimmen, daß man ihn mit einem Normalwandler vergleicht. Zu diesem Zwecke läßt man den Sekundärstrom sowohl des zu prüfenden als auch des Normalwandlers in je einem wattmetrischen Meßgerät mit einem Strom zusammenwirken, der bei der Messung des Stromfehlers dieselbe Phase hat wie die Sekundärströme und bei der Messung des Fehlwinkels um 9o° gegen sie verschoben ist. Die Vorbereitung derartiger Messungen und die Auswertung der Ahlesungen ist nicht ganz einfach und kann im allgemeinen nur von Fachleuten oder von besonders geschultem Personal durchgeführt werden.It is known that the faults of a transducer to be investigated thereby to determine that one compares it with a normal converter. To this end, lets the secondary current of both the converter to be tested and the standard converter in each a wattmetric measuring device interact with a current that is used in the measurement of the current fault has the same phase as the secondary currents and when measuring the Missing angle is shifted by 9o ° against them. The preparation of such measurements and the evaluation of the readings is not very easy and can in general can only be carried out by specialists or specially trained personnel.

Gemäß der Erfindung werden derartige M'andlermessungen dadurch wesentlich vereinfacht, daß mit dem Normalwandler, den beiden Meßgeräten und dem Phasenschieber eine Regelvorrichtung zusammengebaut ist, die es gestattet, die Stromstärke im Kreis des Phasenschiebers bei verschiedenen Primärstromstärken des Wandlers so einzuregeln, daß der Ausschlag des Meßgerätes beim Normalwandler bei der Messung des übersetzungsfehlers jedesmal auf den Skalenwert zoo eingestellt werden kann.According to the invention, this makes such middler measurements essential Simplified that with the standard converter, the two measuring devices and the phase shifter a control device is assembled, which allows the amperage in the circuit of the phase shifter at different primary currents of the converter in such a way that that the deflection of the measuring device with the standard converter when measuring the translation error can be set to the scale value zoo each time.

Die Schaltungseinrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. An der Phase R der Drehstromleitung R S T liegt der zu prüfende Stromwandler X. In dieselbe Leitung wird der Normalwandler N gelegt. Beide Wandler sind mit je einer Spule der wattmetrischen Meßgeräte W I und W II verbunden. Die zweiten Spulen dieser Meßgeräte sind hintereinandergeschaltet und werden von einem Hilfsstrom aus einem Phasenschieber P durchflossen, dessen Primärseite an die Phasen R, S, T des Drehstromnetzes angeschlossen ist. Durch einen Regelwiderstand r1 kann diejenige Bürde des zu prüfenden Wandlers eingeschaltet werden, bei der die in ihm auftretenden Fehler bestimmt werden sollen. Die Phase des Hilfsstromes wird zunächst so eingestellt, daß sie mit dem Sekundärstrom des Normalwandlers N übereinstimmt, was sich einfach in der Weise erreichen läßt, daß der Phasenschieber P auf das Maximum des Ausschlages des Gerätes W I eingestellt wird.The circuit device for carrying out the method according to the invention is shown in the figure. The current transformer X to be tested is connected to phase R of the three-phase line R ST . The normal transformer N is placed in the same line. Both converters are each connected to a coil of the wattmetric measuring devices WI and W II. The second coils of these measuring devices are connected in series and have an auxiliary current flowing through them from a phase shifter P, the primary side of which is connected to the phases R, S, T of the three-phase network. A control resistor r1 can be used to switch on the burden of the converter to be tested at which the errors occurring in it are to be determined. The phase of the auxiliary current is first set so that it corresponds to the secondary current of the normal converter N, which can be easily achieved by setting the phase shifter P to the maximum deflection of the device WI.

Ein Ohmscher Regelwiderstand r2 dient nun dazu, die Stromstärke im Sekundärkreis des Phasenschiebers P so einzustellen, daß der Meßbereich der beiden Meßgeräte immer voll ausgenutzt wird und der prozentuale Übersetzungsfehler sowohl wie die Fehlwinkel unmittelbar abgelesen werden können. Zu diesem Zweck sind die beiden Meßgeräte mit einer i ooteiligen Skala versehen. Wird dann der Widerstand r, so eingeregelt, daß das Meßgerät LV I auf ioo zeigt, so gibt die Abweichung des Gerätes W II von ioo den Übersetzungsfehler in Prozenten unmittelbar an.An ohmic rheostat r2 is now used to measure the amperage in Set the secondary circuit of the phase shifter P so that the measuring range of the two measuring devices is always fully utilized and the percentage translation error as well as the angle of error can be read off immediately. To this end are provide the two measuring devices with an i oo-part scale. Then becomes the resistance r, adjusted so that the measuring device LV I points to ioo, gives the deviation of the Device W II from ioo immediately shows the translation error as a percentage.

Bei der Messung des Phasenfehlers behält der Regelwiderstand Y@ seine Einstellung unverändert bei. Der PhasenschieberP wird so eingestellt, daß das Gerät W I keinen Ausschlag macht; der Hilfsstrom ist also gegen den Sekundärstrom des Wandlers N um 9o° verschoben. Der Ausschlag des Gerätes W II ist dann gleich J2 # i # sin, wenn J2 der Sekundärstrom des Wandlers X ist, i der dem PhasenschieberP entnommene Hilfsstrom und der Phasenfehler. J.- i kann mit ausreichender Genauigkeit gleich J1 # i gesetzt werden, wenn J, der Sekundärstrom des Wandlers N ist. Da J,.! bei der vorhergehenden Messung gleich ioo gemacht war, so zeigt der Ausschlag von W II bei der zweiten Messung den Wert ioo # sin N° . Der Ausschlag durch ioo dividiert ergibt also den Sinus des Phasenfehlers.When measuring the phase error, the variable resistor Y @ retains its setting unchanged. The phase shifter P is adjusted so that the device WI does not deflect; the auxiliary current is thus shifted by 90 ° in relation to the secondary current of the converter N. The deflection of the device W II is then equal to J2 # i # sin if J2 is the secondary current of the converter X, i is the auxiliary current drawn from the phase shifter P and the phase error. J.- i can be set equal to J1 # i with sufficient accuracy if J, is the secondary current of the converter N. Since J,.! was equal to ioo in the previous measurement, the deflection of W II in the second measurement shows the value ioo # sin N °. The deflection divided by ioo gives the sine of the phase error.

Wird nun der Anfang der Skalen mit einer Minutenteilung. versehen, so kann der Fehlwinkel unmittelbar abgelesen werden.Now becomes the beginning of the scales with a minute division. Mistake, so the angle of error can be read off immediately.

Um den Einfluß der Eichfehler der Meßgeräte auszuschalten, kann man die beschriebenen Messungen mit vertauschten Meßgeräten wiederholen. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, in der Prüfvorrichtung zwei doppelpolige Umschalter einzubauen. Diese lassen sich in bekannter Weise so anordnen, daß bei der Umschaltung eine Unterbrechung der Sekundärstromkreise vermieden wird. Natürlich ließe sich die Messung auch mit einem einzigen Meßgerät durchführen, wenn man die Fehler in Kauf nimmt, die durch die Ungenauigkeit des Meßgerätes entstehen oder dadurch verursacht werden, daß während der Umschaltung des Meßgerätes von dem einen auf .den anderen Stromwandler die Primärstromstärke sich ändert. Andererseits sind mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung bei Verwendung von zwei Meßgeräten hohe Genauigkeiten zu erzielen. Zu diesem Zweck wird ein Normalwandler verwendet, dessen Übersetzungsfehler o,2 % und dessen Phasenfehler io Minuten nicht überschreitet. Insbesondere eignet sich ein Zweistufenwandler nach B r o o k s und H o 1 t z. Als Meßgerät werden Torsionsinstrumente benutzt, die den Vorteil haben, große Skalen zu besitzen und von Wechselinduktion frei zu sein. Die Meßgeräte, Regelwiderstände und Schalter werden in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut.In order to eliminate the influence of the calibration errors of the measuring instruments, one can repeat the measurements described with exchanged measuring devices. To this end it is recommended to install two double-pole changeover switches in the test device. These can be arranged in a known manner so that there is an interruption when switching the secondary circuits is avoided. Of course, the measurement could also be done with a single measuring device, if you accept the errors caused by the inaccuracy of the measuring device arise or are caused by the fact that during the switching of the measuring device from one to the other current transformer determines the primary current intensity changes. On the other hand, with a device according to the invention are in use to achieve high accuracies from two measuring devices. A normal converter is used for this purpose used, its translation error 0.2% and its phase error 10 minutes not exceeds. In particular, a two-stage converter according to Brooks and H o 1 t z. Torsion instruments are used as a measuring device, which have the advantage of to have large scales and to be free from alternating induction. The measuring devices, rheostats and switches are installed in a common housing.

Wenn das Übersetzungsverhältnis des Normalwandlers N mit dem des zu prüfenden Wandlers X nicht übereinstimmt, so läßt sich trotzdem sowohl der Übersetzungsfehler wie der Phasenfehler unmittelbar ablesen, wenn bei der ersten Messung das Gerät W I nicht auf ioo eingestellt wird, sondern auf einen Ausschlag, der sich zu ioo ebenso verhält wie das nominelle Übersetzungsverhältnis des Normalwandlers zu dem des zu prüfenden Wandlers.If the transmission ratio of the normal converter N corresponds to that of the to checking converter X does not match, both the translation error how to read the phase error immediately if the device is used for the first measurement W I is not set to ioo, but to a rash that turns into ioo behaves as well as the nominal transformation ratio of the normal converter to the of the converter to be tested.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Eichen von Meßwandlern durch Vergleich mit einem Normalwandler, wobei die Sekundärströme der zu vergleichenden Wandler die eine Spule eilfies oder je eines wattmetrischen Meßgerätes erregen, dessen andere Spule von einem allen Meßgeräten gemeinsamen, in seiner Größe und Phase regelbaren Hilfsstrom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des übersetzungsfehlers bei verschiedenen Primärstromstärken durch Regelung des Hilfsstromes der Ausschlag des Meßgerätes beim Normalwandler jedesmal auf den Skalenwert ioo und danach zur Messung des Winkelfehlers durch Phasenverdrehung des Hilfsstromes auf den Skalenwert o eingestellt wird. PATENT CLAIMS: i. Method of calibrating transducers by comparison with a normal converter, the secondary currents of the converter to be compared which excite one coil eilfies or each of a wattmetric measuring device, the other Coil of a common to all measuring devices, adjustable in size and phase Auxiliary current is flowed through, characterized in that for measuring the translation error the deflection at different primary currents by regulating the auxiliary current of the measuring device with the standard converter each time to the scale value ioo and then to Measurement of the angle error through phase shift of the auxiliary current to the scale value o is set. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte mit Hilfe zweier doppelpoliger Umschalter ausgetauscht werden.2. The method according to claim i, characterized in that the Measuring devices can be exchanged with the help of two double-pole changeover switches.