SU618699A1 - Inductance coil parameter measuring device - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмери-. тельной технике, может быть использовано дл  автоматизации измерени  и контрол  катушек индуктивности.This invention relates to electrical measurements. This technology can be used to automate the measurement and control of inductors.

Известен врем -импульсный способ измерени  пара1метров катушек индуктивности, основанный на сравнении напр жени  переходного процесса в измерительной цепи, с четырьм  попарно симметричными относительно нул  уровн ми и выделении определенного интервала времени 1.The known time-pulse method of measuring the parameters of inductance coils, based on a comparison of the voltage of the transient process in the measuring circuit, with four pairwise symmetrical with respect to zero levels and the allocation of a certain time interval 1.

Этот.метод обеспечивает достаточно высокую точность измерени  лишь в узких диапазонах изменени  таких параметров-катушек , как активное сопротивление потерь и межвинтова  емкость. Кроме того, на результат измерени  вли ет сопротивление соединительных линий.This method provides a fairly high measurement accuracy only in narrow ranges of variation of such coil parameters as active loss resistance and inter-screw capacity. In addition, the resistance of the connecting lines affects the measurement result.

Известен также способ измерени  индуктивности , при котором значение индуктивности определ ют по фиксированному интервалу времени с момента включени  питающего напр жени  в последовательную RL-цепь и достижени  в цепи фиксированного уровн  напр жени , причем дополнительно определ ют интервал времени с момента включени  питаюш,его напр жени  в .последовательную RL-цепь и достижени  вThere is also known a method for measuring inductance, in which the value of inductance is determined by a fixed time interval from the moment of switching on the supply voltage in a series RL circuit and reaching a fixed voltage level in the circuit, and additionally determining the time interval from the moment of switching on the power supply, its voltage into the successive RL chain and reaching

цепи фиксированного уровн  напр жени ; полученные временные интервалы перемножают и по величине результата определ ют значение индуктивности 2.fixed voltage circuits; the obtained time intervals are multiplied and the value of inductance 2 is determined by the magnitude of the result.

К недостаткам известного способа относ тс  вли ние на точность измерени  активных потерь катушек индуктивности и межвинтовой емкости, а также ограниченные функциональные возможности, а именно: не возможность определени  дру1-их параметров катушек (активного сопротивлени , посто нной времени).The disadvantages of the known method include the influence on the measurement accuracy of the active losses of the inductors and the inter-screw capacitance, as well as limited functionality, namely, the inability to determine other parameters of their coils (active resistance, constant time).

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерени  индуктивности.The purpose of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of inductance measurement.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при измерении параметров катушек индуктивности , заключающемс  .в определении момента достижени  падением напр жени  на катушке фиксированного уровн , на контролируемую катушку индуктивности подают периодически измен ющийс  треугольный ток и в течение полупериода этого тока дополнительно определ ют момент достижени  падением напр жени  на контролируемой катушке индуктивности нулевого уровн , выдел ют интервал времени между моментами достижени  падением напр жени The goal is achieved by measuring the parameters of inductors, which, in determining the time when the voltage drops across a fixed level coil, apply a periodically varying triangular current to the controlled inductance and then determine the time it reaches the voltage drop on the controlled zero inductance coil, allocate the time interval between the moments of reaching the voltage drop

на контролируемой катушке индуктивности нулевого и фиксированного уровней, который пропорционален активной проводимости катушки , а также моментом достижени  падением напр жени  на контролируемой катушке индуктивности нулевого и фиксированного уровней, который пропорционален активной проводимости катушки, а также моментом достижени  падени  напр жени  на контролируемой катушке нулевого уровн  и моментом, соответствующим середине полупериода выходного тока, который пропорционален значению посто нной времени катушки индуктивности.on the controlled inductance coil of zero and fixed levels, which is proportional to the active conductivity of the coil, as well as the moment the voltage drop on the controlled coil inductance reaches zero and fixed levels, which is proportional to the active conductivity of the coil, as well as the moment the voltage drops on the controlled coil to zero and moment corresponding to the middle of the half-cycle of the output current, which is proportional to the value of the time constant of the induction coil Nost.

На чертеже приведена схема устройства дл  измерени  параметров катушек индуктивности предлагаемым способом.The drawing shows a diagram of an apparatus for measuring parameters of inductors by the proposed method.

Один выход генератора 1 подключен к одному из входов формировател  временных интервалов 2, другой параллельно подсоединен ко входу формировател  треугольного тока 3 и к одному входу компаратора 4. Выходы последнего подключены ко входам формировател  2, второй вход соединен с земл ной шиной, а третий подключен к выходу формировател  3, который соединен через катушку 5 с неизвестными параметрами с земл ной шиной. Выходы формировател  2 подключены ко входам измерител  отношени  интервала времени 6.One output of generator 1 is connected to one of the inputs of the time interval 2 imager, the other is connected in parallel to the input of a triangular current imager 3 and to one input of the comparator 4. The outputs of the latter are connected to the inputs of the imager 2, the second input is connected to the ground bus the output of the imaging unit 3, which is connected through the coil 5 with unknown parameters to the ground bus. The outputs of the imaging unit 2 are connected to the inputs of the meter of the ratio of the time interval 6.

Выходные сигналы генератора 1 - знакопеременные пр моугольные импульсы амплитудой ±и и частотой f 4г с одного выхода и тактовые импульсы с удвоенной частотой 2f - с другого выхода. Знакопеременные пр моугольные импульсы с другого выхода генератора параллельно подаютс  на один вход компаратора 4 в качестве опорного сигнала и на вход формировател  3, вырабатываюшего ток, измен ющийс  в каждом полупериоде Т/2 по следуюшему закону:The output signals of the generator 1 are alternating rectangular pulses with amplitude ± and frequency f 4g from one output and clock pulses with a double frequency 2f from another output. The alternating rectangular pulses from the other generator output are in parallel fed to one input of the comparator 4 as a reference signal and to the input of the imaging unit 3, which produces a current varying in each half-period T / 2 according to the following law:

i(t) 2kU(T/4-t),i (t) 2kU (T / 4-t),

где k - коэффициент преобразовани  формировател  3;where k is the conversion factor of the driver 3;

t - врем , отсчитываемое от начала каждого полупериода выходного сигнала генератора 1.t is the time counted from the beginning of each half-period of the output signal of the generator 1.

С формировател  3 ток подаетс  через катушку 5 на земл ную шину. Падение напр жени  на катушке, определ емое выражениемFrom the driver 3, the current is fed through the coil 5 to the ground bus. The voltage drop across the coil, as defined by

U (t) (Т/4-t)U (t) (T / 4-t)

(при О t Т/2), где L - индуктивность;(at О t T / 2), where L is inductance;

г - ненулевое активное сопротивление катушки, подаетс  на вход компаратора 4, вырабатывающего импульсы в моменты достижени  напр жением Ub(t) нулевого и фиксированного (например, ±U) уровней.d - non-zero active resistance of the coil, is fed to the input of comparator 4, which generates pulses at the moments when the voltage Ub (t) reaches zero and fixed (for example, ± U) levels.

Пересечение нулевого уровн  в течение полупериода происходит при Т 2-, что может быть легко выполнено заданием значени  Т.The zero crossing during the half period occurs at T 2-, which can be easily done by setting the value T.

Отношение интервалов времени измер етс  измерителем 6. Таким образом происходит раздельное измерение параметров катушки. В случае использовани  линии св зи вли ние ее паразитного активного сопротивлени  эквивалентно повышению сопротивлени  потерь собственно катушки и также устран етс .The ratio of the time intervals is measured by the meter 6. Thus, the coil parameters are measured separately. In the case of using a communication line, the effect of its parasitic active resistance is equivalent to increasing the loss resistance of the actual coil itself and is also eliminated.

Вли ние межвинтовой емкости катущки (а также емкости линии св зи) выражаетс  в по влении ,в падении напр жени  на катушке экспоненциально затухающей колебательной составл ющей. Посто нна  времени затухани  определ етс  как tj L/r. Следовательно, если выбрать значение частоты их воздействи  f - так, чтобы в каждом диапазоне приближенно выполн ЛОС1 )условиеt ХЗ- 4)L/rThe effect of the inter-screw capacitance of the coil (as well as the capacity of the communication line) is expressed in the phenomenon of the voltage drop across the coil of the exponentially decaying oscillatory component. The decay time constant is defined as tj L / r. Consequently, if we choose the value of the frequency of their action f - so that in each range the LOS1 condition is approximately fulfilled;

(что непредставл ет затруднени ),(which is not a problem),

вли ние межвинтовой емкости и емкости линии св зи на результат измерени  будет практически устранено.the effect of the inter-screw capacity and the capacity of the communication line on the measurement result will be practically eliminated.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 372440, кл. G 01 D 1/08, 1973.1. USSR author's certificate number 372440, cl. G 01 D 1/08, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР JVb 416631, кл. G 01 R 27/26, 1974.2. USSR author's certificate JVb 416631, cl. G 01 R 27/26, 1974.