SU78894A1 - Impedant measuring device - Google Patents

Description

Известны устройства дл  измерени  импедансев, содержащие два трансформатора, вторичные обмотки которых дифференциально включены на нулевой индикатор, а первичные обмотки включены в две цепи, одна из которых содержит измер емый импеданс.Impedance measuring devices are known that contain two transformers, the secondary windings of which are differentially connected to the zero indicator, and the primary windings are included in two circuits, one of which contains the measured impedance.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства  вл етс  включение указанных цепей, содержащих одинаковые эталонные импедансы и щунтированных эталонными активными сопротивлени ми, последовательно в цепь питающего генератора.A distinctive feature of the proposed device is the inclusion of these circuits, which contain the same reference impedances and are shunted with reference resistances, sequentially in the supply generator circuit.

Импедансы первичных обмоток трансформаторов могут быть использованы в качестве эталонных, а эталонное сопротивление, шунтирующее цепь с измер емым импедансем, может состо ть из двух частей, одна из которых равна эталонному сопротивлению, шунтирующему другую цепь.The impedances of the primary windings of the transformers can be used as reference, and the reference resistance shunting the circuit with the measured impedance can consist of two parts, one of which is equal to the reference resistance shunting the other circuit.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2. 3 и 4 - схемы устройства в применении к определению индуктивных и активных сопротивлений обмоток, емкостных и активных сопротивлений конденсаторов и добротности первичной обмотки трансформаторов; на фиг. 5 - обща  схема устройства.FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2. 3 and 4 - device diagrams as applied to the determination of inductive and active resistances of windings, capacitive and active resistances of capacitors and the quality factor of the primary winding of transformers; in fig. 5 - the general scheme of the device.

Если внешн   цепь (фиг. 1) генератора Г низкой частоты, срстмща  из двух последовательно соединенных контуров 2, Ri и 2+г.,., j | 2, будет потребл ть ток величиной /, то величины токов в первичных обмотках трансформаторов J и 2 будут равны:If the external circuit (Fig. 1) of the generator is of low frequency, cfm from two series-connected circuits 2, Ri and 2 + g.,., J | 2, will consume a current of magnitude /, then the magnitudes of the currents in the primary windings of transformers J and 2 will be equal to:

/ -/ RI . / -/ / - / RI. / - /

- R, + z - RI + - R, + z - RI +

При условии соединени  вторичных обмоток трансформаторов / и 2 дифференциально, т. е. так, чтобы наводимые в них з.д.с. вычитались, звук в телефоне Т при некотором значении сопротивлени  может достигнуть минимума, близкого к нулю. Нулевое значение получим только в том случае, если между сопротивлени ми, вход щими в рассматриваемую схему, будет соблюдатьс  условие: 2,,. R-2 z (при идентичности трансформаторов).Provided that the secondary windings of the transformers / and 2 are connected, they are differential, i.e., so that the wcd induced in them. subtracted, the sound in the phone T with a certain value of resistance can reach a minimum close to zero. The zero value will be obtained only if between the resistances included in the considered circuit, the condition: 2 ,, will be observed. R-2 z (with transformer identity).

№ 78894No. 78894

Таким образом, если измер емое сопротивление z представл ет собой индуктивность или емкость, то при помощи других известных величин , вход щих в схему, можно определить величину активной и реактивной составл ющих исследуемого комплексного сопротивлени .Thus, if the measured resistance z is the inductance or capacitance, then using other known quantities included in the circuit, it is possible to determine the magnitude of the active and reactive components of the impedance under investigation.

Кроме того, с помощью данного устройства можно производить измерение индуктивных и активных сопротивлений обмоток. При этом дл  получени  минимума звука в телефоне Т необходимо, чтобы . R2L.In addition, using this device, you can measure the inductive and active resistances of the windings. At the same time, to get a minimum of sound in the telephone, T is necessary in order. R2L.

Поскольку величины R и L не  вл ютс  переменными, то дл  уравнивани  фазовых углов необходимо включить в схему еще одно переменное (фазирующее) сонротивление , которое вводитс  переключателем Я последовательно с первичной обмоткой левого (фиг. 2) или правого трансформатора. Если , то фазирующее сопротквлепие ввод т последовательно с первичной обмоткой левого трансформатора (кнопка переключател  Я отт нута) и активное сопротивление измер емой обмотки определ ют по формуле/ - R,,.Since the values of R and L are not variable, in order to equalize the phase angles, it is necessary to include another variable (phasing) resistance in the circuit, which is inserted by switch I in series with the primary winding of the left (Fig. 2) or right transformer. If, then the phasing resistance is introduced in series with the primary winding of the left transformer (switch button I push) and the resistance of the measured winding is determined by the formula / - R ,,.

В случае же (кнопка переключател  нажата) величи RIIn the case of (the switch button is pressed)

на определ етс  по формуле:is determined by the formula:

R (R-i-R,). R (R-i-R,).

Устройство позвол ет определ ть реактивные и активные сопротивлени  конденсаторов. Дл  этого к зажимам Л и В (фиг. 3) присоедин ют эталонный конденеатор, реактивное и активное сопротивлени  которого равны Сэ и R S- Затем при нажатой кнопке переключател  Я добиваютс  минимума звука в телефоне. Однако дл  измерени  Сх и надобности каждый раз включать в схему эталонный конденсатор. Достаточно это сделать один-раз при настройке прибора, подобрав элементы схемы таким образом, чтобы обеспечить необходимые услови  и необходимый диапазон измер емых емкостей и сопротивлений. Емкость конденсатора определ ют по формуле:The device allows to determine the reactive and active resistances of the capacitors. For this purpose, a reference capacitor is attached to the terminals L and B (Fig. 3), the reactive and active resistances of which are equal to Сe and R S- Then, while the switch button I is pressed, I achieve a minimum of sound in the telephone. However, to measure Cx and the need to include in the circuit a reference capacitor each time. It is enough to do this once when setting up the device, selecting the elements of the circuit in such a way as to provide the necessary conditions and the necessary range of measured capacitances and resistances. The capacitance of a capacitor is determined by the formula:

С, Сз (1+-|),C, Sz (1 + - |),

где RO - посто нна  прибора.where RO is the device constant.

Предлагаемый способ дает возможность измер ть емкости в сравнительно узком диапазоне (из-за высокого значени  нижнего предела). Дл  того, чтобы расщирить диапазон измер емых емкостей, необходимо ввести последовательно с первичными обмотками трансформаторов два конденсатора, одинаковых как по емкосги, так и по сопротивлению потерь .The proposed method makes it possible to measure capacitances in a relatively narrow range (due to the high value of the lower limit). In order to expand the range of measured capacitances, it is necessary to introduce two capacitors in series with the primary windings of the transformers, which are the same in capacitance and loss resistance.

Устройство примен етс  также дл  определени  добротности катущки (фиг. 4). Чтобы установить добротность Qx испытуемых катушек, необходимо знать добротность Q первичной обмотки трансформатора, измерение которой должно быть произведено на нескольких частота.х. Дл  определени  посто нных прибора необходимо ввести в схему прибора два одинаковых конденсатора Со с малым сопротивлением потерь RQ. Сопротивление при этом должно быть выведено. Условием минимума звука в телефоне  вл етс The device is also used to determine the quality factor of the coil (Fig. 4). In order to establish the Q-factor Qx of the test coils, it is necessary to know the Q-factor Q of the primary winding of the transformer, the measurement of which must be made at several frequencies x. To determine the constant devices, it is necessary to introduce into the circuit of the device two identical capacitors Co with a small loss resistance RQ. The resistance in this case should be displayed. The condition for the minimum sound in the phone is

/-0 + 2 г/ -0 + 2 g

+ 1 + 1

Добротность Q определ ют по формуле:The quality factor Q is determined by the formula:

Q Q

/ г / / g /

Добротность катушки будет равна: п - -. The quality of the coil will be equal to: n - -.

-1 А:А.-1 A: A.

Чтобы удовлетворить одноврел{енно двум услови м минимума звука в телефоне, необходимо, кроме подбора величины сопротивлени  , пользоватьс  при настройке схемы на минимум звука и устройством, измен ющим частоту генератора.In order to simultaneously meet two conditions of minimum sound in a telephone, it is necessary, besides selecting the resistance value, to use when adjusting the circuit for minimum sound and a device that changes the generator frequency.

Устройство может быть использовано дл  определени  тангенса угла диэлектрических потерь в конденсаторах, который устанавливаетс  из уравнени : tgx- /,. . f/CThe device can be used to determine the tangent of dielectric loss angle in capacitors, which is established from the equation: tgx- / ,. . f / C

Схема устройства дл  измерени  параметров обмоток и конденсаторов с использованием внешнего генератора тональных частот видна из фиг. 5. Кроме деталей, изображенных на фиг. 1-4, здесь показаны коммутационное устройство барабанного типа 3, группа сопротивлений 4 и две группы конденсаторов 5.A diagram of a device for measuring parameters of windings and capacitors using an external tone frequency generator is visible from FIG. 5. In addition to the details shown in FIG. 1-4, a drum-type switching device 3, a resistance group 4 and two groups of capacitors 5 are shown here.

Коммутационное устройство 3, которое может принимать 6-8 различных положений, служит дл  приведени  схемы к двум видам в зависимости от того, измер ютс  ли параметры обмоток или параметры конденсаторов.The switching device 3, which can take 6-8 different positions, serves to bring the circuit to two types depending on whether the parameters of the windings or the parameters of the capacitors are measured.

При положени х коммутационного устройства 6, 7, 8 схема приводитс  к виду, удобному дл  измерени  С, RC и tg а,-; iipH положени х коммутационного устройства 9, 10, 11 схема приспосабливаетс  дл  измерени  L, R, Q. Остальные элементы схемы рассчитываютс  и подбираютс  так, чтобы упростить вычислени  переменных величин.At the positions of the switching device 6, 7, 8, the circuit is brought to a form convenient for measuring C, RC and tg a, -; The iipH positions of the switching device 9, 10, 11 are adapted for measuring L, R, Q. The remaining elements of the circuit are calculated and selected so as to simplify the calculation of variables.

Дифференциальные трансформаторы (без железного сердечн-: ка) имеют три обмотки, две из которых (первичные) содержат равное число витков и имеют одинаковые размеры. Дл  облегчени  уравнивани  коэффициентов св зи между первичными и вторичной обмотками первичные обмотки наматываютс  на отдельные каркасы. При сборке трансформатора вторична  обмотка помещаетс  между первичными и защищаетс  от последних латунными и.лп алюминиевыми экранами, которые должны быть надежно соединены с заземл емым проводом.Differential transformers (without an iron heart: ka) have three windings, two of which (primary) contain an equal number of turns and have the same dimensions. To facilitate the equalization of the coupling factors between the primary and secondary windings, the primary windings are wound on separate frames. When the transformer is assembled, the secondary winding is placed between the primary windings and is protected from the latter by brass and aluminum screens, which must be reliably connected to the ground wire.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (3)

1.Устройство дл  измерени  имиедапсев, содержащее два трансформатора , вторичные обмотки которых дифференциально включены на нулевой индикатор, а первичные обмотки включены в две цепи, одна из которых содержит измер емый импеданс, отличающеес  тем, что указанные цепи, содержащие одинаковые этало)ные пмиедансы и шунтированные эталонными активными сопротивлени ми, включены в цепь питающего генератора последовательно.1. A device for measuring imidapsev containing two transformers, the secondary windings of which are differentially connected to the zero indicator, and the primary windings are included in two circuits, one of which contains the measured impedance, characterized in that the circuits containing the same standard charge and shunted with reference resistances are connected in series to the supply generator in series. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в качестве эталонных имцедансев использованы импедансы первичных обмоток трансформаторов .2. The device according to claim 1, characterized in that the impedances of the primary windings of the transformers are used as reference methods. 3.Форма выполнени  устройства по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что эталонное сопроти1зление, щунтирующее цеиь с измер емым пмнеданеем , состоит из двух частей, одна из которых выбрана равной эталонному сопротивлению, шунтирующему другую цепь.3. The form of the device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the reference resistance, shunting the circuit with the measured impedance, consists of two parts, one of which is chosen equal to the reference resistance shunting the other circuit. - 3 -- 3 - uL 1 uL 1 / А .,/ BUT .,