Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием
Рассмотрен комбинированный метод измерения импеданса, который реализуется в устройствах с мостовой измерительной цепью. Указанный метод основан на использовании реакции измерительной цепи на вариацию сигнала неравновесия. Он предназначен для уравновешивания измерительной цепи и последующего уточнени...
Gespeichert in:
Datum: | 2013 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2013
|
Schriftenreihe: | Технічна електродинаміка |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62357 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием / А.А. Михаль, Д.В. Мелещук, А.А. Душко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 4. — С. 88–92. — Бібліогр.: 7 назв. — pос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-62357 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-623572014-05-21T03:01:31Z Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием Михаль, А.А. Мелещук, Д.В. Душко, А.А. Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Рассмотрен комбинированный метод измерения импеданса, который реализуется в устройствах с мостовой измерительной цепью. Указанный метод основан на использовании реакции измерительной цепи на вариацию сигнала неравновесия. Он предназначен для уравновешивания измерительной цепи и последующего уточнения результата измерения по остаточному сигналу. Приведен алгоритм применения вариационного метода уравновешивания для двухпараметрового трансформаторного измерительного моста. Показана возможность увеличения разрешающей способности измерительного устройства с ограниченной дискретностью индуктивного делителя. Рассмотрены особенности вариационного метода оценки неравновесия усовершенствованного термометрического моста с дополнительным контуром регулирования. Исследована погрешность, возникающая при использовании упрощенных выражений для определения параметров неравновесия предложенной измерительной цепи. Розглянуто комбінований метод вимірювання імпедансу, який реалізується в пристроях з мостовим вимірювальним ланцюгом. Вказаний метод засновано на використанні реакції вимірювального ланцюга на варіацію сигналу нерівноваги. Він призначений для врівноваження вимірювального ланцюга та подальшого уточнення результату вимірювання за залишковим сигналом. Наведено алгоритм застосування варіаційного методу врівноваження для двопараметрового трансформаторного вимірювального моста. Показана можливість збільшення роздільної спроможності вимірювального пристрою з обмеженою дискретністю індуктивного подільника. Розглянуто особливості варіаційного методу оцінки нерівноваги вдосконаленого термометричного моста з додатковим контуром регулювання. Досліджено похибку, що виникає при використанні спрощених виразів для визначення параметрів нерівноваги запропонованого вимірювального ланцюга. Combined method of impedance measuring, realized in devices with bridge measuring chain, is investigated. The above method is based on measuring chain reaction on the variation of the signal imbalance. t is designed to balance the measurement circuit and the subsequent refinement of the measurement result on the residual signal. Algorithm for application of variation method of balancing for two-parameter transformer measuring bridge is given. Possibility for increase of resolution of measuring device with limited discreteness of inductive divider is demonstrated. Peculiarities of variation method for assessment of imbalance of improved thermometric bridge with additional control loop are examined. Error, arising during use of simplified expressions for definition of proposed measuring chain imbalance parameters, is investigated. 2013 Article Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием / А.А. Михаль, Д.В. Мелещук, А.А. Душко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 4. — С. 88–92. — Бібліогр.: 7 назв. — pос. 1607-7970 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62357 621.317 ru Технічна електродинаміка Інститут електродинаміки НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці |
spellingShingle |
Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці Михаль, А.А. Мелещук, Д.В. Душко, А.А. Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием Технічна електродинаміка |
description |
Рассмотрен комбинированный метод измерения импеданса, который реализуется в устройствах с мостовой измерительной цепью. Указанный метод основан на использовании реакции измерительной цепи на вариацию сигнала неравновесия. Он предназначен для уравновешивания измерительной цепи и последующего уточнения результата измерения по остаточному сигналу. Приведен алгоритм применения вариационного метода уравновешивания для двухпараметрового трансформаторного измерительного моста. Показана возможность увеличения разрешающей способности измерительного устройства с ограниченной дискретностью индуктивного делителя. Рассмотрены особенности вариационного метода оценки неравновесия усовершенствованного термометрического моста с дополнительным контуром регулирования. Исследована погрешность, возникающая при использовании упрощенных выражений для определения параметров неравновесия предложенной измерительной цепи. |
format |
Article |
author |
Михаль, А.А. Мелещук, Д.В. Душко, А.А. |
author_facet |
Михаль, А.А. Мелещук, Д.В. Душко, А.А. |
author_sort |
Михаль, А.А. |
title |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
title_short |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
title_full |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
title_fullStr |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
title_full_unstemmed |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
title_sort |
комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием |
publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
publishDate |
2013 |
topic_facet |
Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62357 |
citation_txt |
Комбинированный метод измерения импеданса в термометрических мостах с вариационным уравновешиванием / А.А. Михаль, Д.В. Мелещук, А.А. Душко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 4. — С. 88–92. — Бібліогр.: 7 назв. — pос. |
series |
Технічна електродинаміка |
work_keys_str_mv |
AT mihalʹaa kombinirovannyjmetodizmereniâimpedansavtermometričeskihmostahsvariacionnymuravnovešivaniem AT meleŝukdv kombinirovannyjmetodizmereniâimpedansavtermometričeskihmostahsvariacionnymuravnovešivaniem AT duškoaa kombinirovannyjmetodizmereniâimpedansavtermometričeskihmostahsvariacionnymuravnovešivaniem |
first_indexed |
2025-07-05T13:15:36Z |
last_indexed |
2025-07-05T13:15:36Z |
_version_ |
1836812953330909184 |
fulltext |
88 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 4
ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ СИСТЕМИ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЦІ
УДК 621.317
КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ИМПЕДАНСА В
ТЕРМОМЕТРИЧЕСКИХ МОСТАХ С ВАРИАЦИОННЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ
А.А.Михаль, канд.техн.наук, Д.В.Мелещук, канд.техн.наук, А.А.Душко
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина.
e-mail:a_mikhal@ukr.net
Рассмотрен комбинированный метод измерения импеданса, который реализуется в устройствах с мостовой
измерительной цепью. Указанный метод основан на использовании реакции измерительной цепи на вариацию
сигнала неравновесия. Он предназначен для уравновешивания измерительной цепи и последующего уточнения
результата измерения по остаточному сигналу. Приведен алгоритм применения вариационного метода
уравновешивания для двухпараметрового трансформаторного измерительного моста. Показана возмож-
ность увеличения разрешающей способности измерительного устройства с ограниченной дискретностью
индуктивного делителя. Рассмотрены особенности вариационного метода оценки неравновесия усовершен-
ствованного термометрического моста с дополнительным контуром регулирования. Исследована погреш-
ность, возникающая при использовании упрощенных выражений для определения параметров неравновесия
предложенной измерительной цепи. Библ. 7, рис. 3.
Ключевые слова: измерение, мост, уравновешивание, вариационный метод, погрешность.
Для обеспечения единства измерения температуры согласно международной температурной
шкалы МТШ–90 в диапазоне 13–1200 К применяются высокоточные средства измерения сопротивле-
ния. Их метрологические характеристики напрямую определяют погрешность воспроизведения едини-
цы основной физической величины температуры – градуса Кельвина. В ведущих метрологических ла-
бораториях и поверочных центрах для этих целей используются термометрические мосты с 6–8-ю де-
кадами отсчета таких известных фирм как ASL, MI, Guildline, Hart Scientific и др. Как правило, изме-
рительные цепи таких мостов представляют собой уравновешенные структуры с трансформаторными
делителями напряжения с тесной индуктивной связью. Приборы подобного рода являются сложными и
дорогими устройствами, имеют низкое быстродействие и неудовлетворительные весогабаритные ха-
рактеристики. С появлением дешевых малогабаритных, с большим количеством разрядов АЦП появи-
лась возможность разрабатывать на их основе детекторы равновесия. В связи с этим широкое приме-
нение получили экстраполяционные методы уравновешивания с использованием вариации для оценки
сигнала неравновесия [1]. Это позволило существенно (в несколько раз) снизить время уравновешива-
ния. Метод вариационного уравновешивания начали применять в различных приборах для измерения
электрических и неэлектрических величин с помощью импедансных датчиков более 20 лет назад.
Например, он лежит в основе принципов построения эталона импеданса, прецизионного измерения
температуры, измерения тангенса угла потерь в датчиках качества бумаги [1–3, 7].
Оценка параметров неравновесия с помощью вариации в мостовых цепях позволяет реализо-
вывать комбинированный метод измерения импеданса [6], содержащий два этапа: уравновешивание цепи
и уточнение результата измерения по остаточному сигналу неравновесия. Однако особенности постро-
ения измерительных цепей термометрических мостов приводят к тому, что точность известных алгорит-
мов [2, 3, 7] существенно снижается. Это вызывает рост числа итераций уравновешивания и погрешности
моста в целом. Цель статьи заключается в оценке погрешности вычисления сигнала неравновесия в
известном алгоритме и создании нового, более точного алгоритма.
Рассмотрим упрощенную принципиальную схему измери-
тельной цепи трансформаторного моста (рис. 1). Она позволяет обес-
печить прямой отсчет по двухэлементной последовательной схеме
замещения с индуктивным характером реактивности. На схеме обоз-
начены: Г – генератор напряжения (UГ) рабочей частоты; Т1 – транс-
форматор напряжения с тесной индуктивной связью между обмотками
© Михаль А.А., Мелещук Д.В., Душко А.А., 2013
ZX
m1
R0 m0
Г
ДP
КФ
m2
Т1
Рис. 1
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 4 89
(выполняет роль делителя напряжения); R0 – образцовая мера сопротивления; ZX=RX+jωLX – объект
измерения; ДР – детектор равновесия (здесь и далее по тексту жирным шрифтом выделены обоз-
начения комплексных величин). Для уравновешивания по реактивной составляющей в схему вклю-
чен квадратурный фазовращатель (КФ) с коэффициентом передачи напряжения jQ. Нормированными
регулируемыми параметрами измерительной цепи являются отношения чисел витков обмоток транс-
форматора Т1 (p=m1/m0 и q=m2/m0).
В соответствии с классификацией измерительных цепей трансформаторных мостов, приве-
денной в [5], данная цепь относится к схемам сравнения напряжений, имеет нормальную структуру,
при этом измеряются два нормальных параметра. Благодаря этому цепь имеет принципиально линей-
ную зависимость составляющих сигнала неравновесия от измеряемых параметров импеданса. Это яв-
ляется одним из необходимых условий упрощения вычислительных процедур при использовании
комбинированного метода.
При подключении питающего напряжения в цепи Г – R0 – ZX (рис. 1) протекает рабочий ток
i=UГ/(R0+ZX). На детекторе равновесия выделяется напряжение неравновесия
)( 0X0Н RqQpR ZjiU −+= . (1)
В исходном состоянии регулируемые параметры цепи содержат по две составляющие:
pP=m1Р/m0, qP=m2Р/m0 – равновесные составляющие и 1 0 2 0/ , /p m m q m mΔ = Δ Δ = Δ – составляющие
неравновесия. Обозначим через Р величину, определяющую неравновесие цепи,
X 0p qQ R p qQ= + − = Δ + ΔP j Z j . (2)
В состоянии равновесия цепи (при UH=0) имеем
ΔP X 0p = p - p = R R , ΔP X 0q = q - q =ωL (R Q ) . (3)
Согласно рассматриваемому комбинированному методу измерения на первом этапе осуще-
ствляется уравновешивание моста вариационным методом. Для этого проводится измерение исход-
ного сигнала неравновесия UН1 (синфазной UС1 и квадратурной UК1 составляющих относительно
напряжения генератора). После вариации регулируемого параметра, например, определяющего ак-
тивную часть импеданса (изменения его на величину вариации KB=pB1=m1B1/m0), измеряются состав-
ляющие полученного сигнала неравновесия UН2 (синфазная UС2 и квадратурная UК2). Измеренные
напряжения определяются выражениями
1PiU 0Н1 R= ; )( 1 B10Н2 pR += PiU . (4)
Из (4) находится выражение для величины Р1
)(11 HB1
H1H2
H1
B1 pp UF
UU
UP =
−
= . (5)
Значение величины F(UН) вычисляется по результатам измерений составляющих двух сиг-
налов неравновесия
ВA
)U(U)U(U
UUUU
)U(U)U(U
)U(UU)U(UU
2
К2К1
2
С2С1
С2К1К2С1
2
К2К1
2
С2С1
К2К1К1С2С1С1
Н jjUF +=
−+−
−
+
−+−
−+−
=)( . (6)
Согласно выражениям (2), (5) после вычисления значения F1(UH)=A1+jB1 определяются состав-
ляющие регулируемых параметров
1 1 B1p A pΔ = , 1 1 B1q B p QΔ = . (7)
По окончании первого этапа измерения цепь принудительно приводится в состояние, близкое
к равновесию, путем установки равновесных значений регулируемых параметров цепи (3).
Второй этап заключается в усилении остаточного сигнала и повторном определении пара-
метров неравновесия аналогично первому этапу. В результате будем иметь следующие выражения:
Δ Δ2 P P X 0 2 2= p + q Q - R = p + q QP j Z j , 22H ВA jUF +=)(2 , 2 2 B2p = A pΔ , 2 2 B2q = B p QΔ . (8)
По завершению второго этапа вычисляются значения параметров объекта измерения согласно
выражениям
Δ ΔX 0 1 2 0 1 B1 2 B2R = R (p - p - p )= R (p - A p - A p ) , (9)
Δ ΔX 0 1 2 0 1 B1 2 B2L = R Q(q - q - q )/ω= R (qQ - B p - B p )/ω . (10)
Таким образом, появляется возможность использовать в измерительной цепи делитель напря-
жения с ограниченной дискретностью (число разрядов делителя существенно меньше числа разрядов
результата измерения).
90 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 4
В термометрических мостах объектом измерения является термометр сопротивления с актив-
ным сопротивлением в качестве информативного параметра. Реактивный параметр (в силу конструк-
тивных особенностей термометра) имеет индуктивный характер. В области положительных темпера-
тур на частотах меньше 200 Гц прецизионные платиновые термометры имеют тангенс фазового угла,
не превышающий 10-4 [4]. Очевидно, чтобы не уравновешивать измерительную цепь по второй (реак-
тивной) составляющей, весовой коэффициент младшего разряда делителя напряжения по основному
параметру должен быть больше, нежели тангенс фазового угла. Т.о., тангенс фазового угла может вы-
ступать в качестве меры сложности индуктивного делителя напряжения в мостах с комбинированным
методом измерения.
В созданном нами термометрическом мосте СА300 [2] была использована усовершенство-
ванная измерительная цепь (рис. 2). Трансформатор напряжения Т1 выполнен по схеме автотранс-
форматора, где коэффициент трансформации является нормированным регулируемым параметром
цепи p=m1/m0. Повторитель напряжения (ПН) позволяет уменьшить шунтирование образцовой меры
R0 первичной обмоткой m0. В измерительную цепь включен дополнительный трансформатор Т2 с
одинаковым числом витков во вторичных обмотках (коэффициенты трансформации m31/m2=
=m32/m2=K2). Он необходим для получения напряжения в точке А (рис. 2), близкого к нулю (в состо-
янии равновесия), что приведет к снижению влияния шунтирующих эффектов и уменьшению требо-
ваний к погрешности повторителя ПН.
Наряду с полезными свойствами схема на рис. 2 имеет недостаток – при проведении вариации
ток в цепи мера/объект изменяется. Это приводит к усложнению определения составляющих регули-
руемых параметров цепи вариационным методом. Рассмотрим данную ситуацию более подробно.
Выражение для напряжения неравновесия данной цепи имеет следующий вид:
)0X2
0X2
Г
02X0
X20
ГН R(pK1
RpK
RpKR
pKR
Z
ZU
Z
ZUU
−−
−
=
−+
−
= . (11)
Аналогично вышеизложенному анализу определим величину Р при некотором состоянии
индуктивного делителя Т1 (коэффициент трансформации p)
Δ Δ2 2 2 X 0= pK + qK = pK - RP j Z . (12)
В выражении (12) присутствует квадратурная составляющая qΔ , поскольку объект измерения имеет
комплексный характер.
Уравнения для напряжений неравновесия до и после вариации
P
PUU
−
=
1ГН1 ;
)(1 2B
2B
ГН2 Kp
Kp
+−
+
=
P
PUU , (13)
откуда
)1()( 2B2BH KpKp −−= PPUF . (14)
Решая уравнения, полученные после выделения вещественной и мнимой частей из (14), полу-
чим выражения для составляющих величины Р
R0
ZX
m31
m2
m0
m1
m32
A
T2 T1
ДP
ПН
Г
0,E+00
1,E-03
2,E-03
3,E-03
4,E-03
5,E-03
6,E-03
7,E-03
8,E-03
9,E-03
0,0
5 0,1
0,15 0,2
0,2
5 0,3 0,3
5 0,4
0,45 0,5
Δ р
Re(Δ)
Рис. 2 Рис. 3
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 4 91
2 2 2
2 2 2 2
2
(1 ) (1 ) 4( Δ )
Δ
2
B B B- p K ± - p K - Ap K - q K
p =
K
;
2 21 2Δ
B
B
Bpq =
- pK - p K
Δ . (15)
Как видно из формулы (14), вычисление Р существенно усложняется наличием квадратичной
зависимости. В результате искомые величины ,p qΔ Δ будут взаимозависимыми (15). Используя из-
вестный алгоритм уравнений (3)–(5), можно получить упрощенную формулу для схемы на рис. 2
)(1 H2BKp UFP = . (16)
Однако при ее использовании возникает аддитивная погрешность Δ, определяемая выражением
2 2 2 2
1 2 2 2 2( ) Δ (Δ ) Δ Δ (2Δ )B B B- = + p K = pK p + p - q K + qK p + p= P P P P jΔ . (17)
Оценим данную погрешность для разработанного моста СА300, в котором используется две-
надцатиразрядный индуктивный делитель напряжения и понижающий трансформатор с К2=0,125.
Поскольку в рассматриваемой цепи производится уравновешивание только по активной составляю-
щей, произведем оценку вещественной части погрешности. График зависимости погрешности Re(Δ)
от величины 4( 10 )p q −Δ Δ = показан на рис. 3 (вариация рВ=0,5).
Как следует из графика, максимальная погрешность вычисления составляющей неравновесия
достигает 0,8 %. Тем самым ограничивается точность уточнения результата на втором этапе измерения.
Кроме того, наличие рассмотренной погрешности приводит к необходимости нескольких итераций при
уравновешивании цепи и в итоге к снижению быстродействия. Для исключения указанных недостатков
необходимо для вычисления параметров неравновесия пользоваться точным выражением (15).
Выводы. Применение комбинированного метода измерения сопротивления термопреобразо-
вателей в трансформаторных мостах с вариационным уравновешиванием позволяет уменьшить диск-
ретность делителя напряжения при сохранении высокой разрешающей способности измерительного
устройства. В высокоточных термометрических мостах это упрощение делителя напряжения со-
вместно с наличием априорной информации о тангенсе фазового угла термометра сопротивления да-
ет возможность ограничиться уравновешиванием измерительной цепи только по информативному
параметру (активной составляющей импеданса термометра).
Особенности построения функциональной или структурной схемы измерительной цепи тер-
мометрических мостов не всегда позволяют получить выражения для вычисления параметров нерав-
новесия в виде линейных функций. Использование упрощенных выражений приводит к заметным по-
грешностям. Модель вычисления параметров неравновесия, рассмотренная в данной статье, дает воз-
можность исключить эту погрешность.
При использовании АЦП и трансформаторного делителя напряжения с организацией 12-бит
общая погрешность измерения в термометрических мостах с комбинированным методом может быть
снижена до 0,1 ppm. Это позволит проводить измерения температуры с точностью, отвечающей со-
временным требованиям.
1. Гриневич Ф.Б., Сурду М.Н. Высокоточные вариационные измерительные системы переменного тока. –
Киев: Наук. думка, 1989. – 192 с.
2. Гриневич Ф.Б., Сурду М.Н., Михаль А.А., Швец Т.В., Кромпляс Б.А., Мелещук Д.В. Прецизионный мост
переменного тока для работы в диапазоне частот 125–925 Гц // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск
«Проблеми сучасної електротехніки». – 2000. – Ч. 3. – С. 76–78.
3. Мельник В.Г., Швец Т.В. Автоматический низкочастотный высоковольтный измеритель тангенса угла
потерь диэлектриков // Технічна електродинаміка. – 1997. – № 4. – С. 63–66.
4. Михаль А.А., Сурду М.Н., Походун А.И., Мелещук Д.В. Особенности измерения параметров термометров
сопротивления в диапазоне частот // Труды ІІІ Международной научно-технической конференции "Метрологія та
вимірювальна техніка". – Харьков: Національний науковий центр « Інститут метрології». – 2002. – С. 240–243.
5. Новик А.И. Системы автоматического уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного
тока. – Киев: Наук. думка, 1983. – 224 с.
6. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. – Киев: Вища школа,
1976. – 432 с.
7. Третяк И.В. Вариационные методы коррекции погрешностей трансформаторных мостов переменного
тока: Автореферат дис. канд.техн.наук / НАН Украины, Ин-т электродинамики. – К., 1991. – 18 с.
92 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 4
УДК 621.317
КОМБІНОВАНИЙ МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ІМПЕДАНСУ В ТЕРМОМЕТРИЧНИХ МОСТАХ
З ВАРІАЦІЙНИМ ВРІВНОВАЖЕННЯМ
О.О.Міхаль, канд.техн.наук, Д.В.Мелещук, канд.техн.наук, А.А.Душко
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна.
e-mail:a_mikhal@ukr.net
Розглянуто комбінований метод вимірювання імпедансу, який реалізується в пристроях з мостовим вимірю-
вальним ланцюгом. Вказаний метод засновано на використанні реакції вимірювального ланцюга на варіацію
сигналу нерівноваги. Він призначений для врівноваження вимірювального ланцюга та подальшого уточнення ре-
зультату вимірювання за залишковим сигналом. Наведено алгоритм застосування варіаційного методу врівно-
важення для двопараметрового трансформаторного вимірювального моста. Показана можливість збільшен-
ня роздільної спроможності вимірювального пристрою з обмеженою дискретністю індуктивного подільника.
Розглянуто особливості варіаційного методу оцінки нерівноваги вдосконаленого термометричного моста з до-
датковим контуром регулювання. Досліджено похибку, що виникає при використанні спрощених виразів для
визначення параметрів нерівноваги запропонованого вимірювального ланцюга. Бібл. 7, рис. 3.
Ключові слова: вимірювання, мiст, врівноваження, варіаційний метод, похибка.
COMBINED METHOD OF IMPEDANCE MEASURING IN THERMOMETRIC BRIDGES
WITH VARIATION BALANCING
A.A.Mikhal, D.V.Meleshchuk, A.A. Dushko
Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine,
Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine.
e-mail:a_mikhal@ukr.net
Combined method of impedance measuring, realized in devices with bridge measuring chain, is investigated. The above
method is based on measuring chain reaction on the variation of the signal imbalance. t is designed to balance the
measurement circuit and the subsequent refinement of the measurement result on the residual signal. Algorithm for
application of variation method of balancing for two-parameter transformer measuring bridge is given. Possibility for
increase of resolution of measuring device with limited discreteness of inductive divider is demonstrated. Peculiarities
of variation method for assessment of imbalance of improved thermometric bridge with additional control loop are
examined. Error, arising during use of simplified expressions for definition of proposed measuring chain imbalance
parameters, is investigated. References 7, figures 3.
Key words: measurement, bridge, balancing, variation method, error.
1. Grinevich F.B., Surdu M.N. High-precision variation measuring systems of alternating current. – Kiev:
Naukova dumka, 1989. – 192 p. (Rus)
2. Grinevich F.B., Surdu M.N., Mikhal A.A., Shvets T.V., Kromplias B.A., Meleshchuk D.V. Precision bridge of
alternating current for operation in 125–925 Hz frequency range // Tekhnichna Elektrodynamika. Thematychnyi vypusk
“Problemy suchasnoi elektrotekhniky”. – 2000. – №3. – Pp. 76–78. (Rus)
3. Melnik V.G., Shvets T.V. Automatic low-frequency high-voltage measurer of dielectrics losses tangent //
Tekhnichna Elektrodynamika. – 1997. – №4. – Pp. 63–66. (Rus)
4. Mikhal A.A., Surdu M.N., Pokhodun A.I., Meleshchuk D.V. Peculiarities of parameters measuring for resistance
thermometers in frequency range // Trudy III Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii “Metrolohiia ta
vymiriuvalna tekhnika”. – Kharkov: Natsionalnyi naukovyi tsentr “Instytut metrologii”. – 2002. – Pp. 240–243. (Rus)
5. Novik A.I. Systems of automatic balancing of digital extreme bridges of alternating current. – Kiev: Naukova
dumka, 1983. – 224 p. (Rus)
6. Ornatskii P.P. Theory for information-measuring technique. – Kiev: Vyshcha shkola, 1976. – 432 p. (Rus)
7. Tretiak I.V. Variation methods of correction of alternating current transformer bridge errors: Abstract of a
thesis of cand. of techn. sciences / NAS of Ukraine, Institute of Electrodynamics. – Kiev, 1991. – 18 p. (Rus)
Надійшла 23.10.2012
Received 23.10.2012
|