145717. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kondenzátorok kapacitásának és veszteségi tényezőjének automatikus mérésére
Megjelent: 1959. december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.717. SZÁM - 21. e. 29—36. OSZTÁLY — HI-77. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Berendezés kondenzátorok kapacitásának és veszteségi tényezőjének automatikus mérésére Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Katona János oki. gépészmérnök, Budapest, 80% és Henk Károly tudományos segédmunkatárs, Budapest, 20% A bejelentés napja: 1957. augusztus 7. Ismeretes, hogy kondenzátorok kapacitásának és veszteségi tényezőjének mérésére váltakozó áramú Wheatstone hidat alkalmaznak oly módon, hogy a kapacitás és veszteségi tényező mérése a híd két karjának kiegyenlítésével történik az 1. ábra szerint. Ha a híd áttétele 1 : 1, akkor Cx == ^n tg 8 = Cn (o R„ = Cx co Rx Ezen mérési módszernél két ellenállást kell változtatni (Rj, R„) és a két kar változtatásával a hidat úgy egyen-, mint váltófeszültségre ki kell egyenlíteni. Fenti egyenletek a kiegyenlített hídra vonatkoznak. A két kar kézi kiegyenlítése igen lassúvá teszi a mérést és ezért ezen módszer tömeges üzemellenőrzés, céljára nem alkalmazható. Jelen találmány célja, hogy a kiegyenlítést automatikussá tegye, lecsökkentse a mérés időtartamát anélkül, hogy az a mérés pontosságát hátrányosan befolyásolná. Az 1. ábra szerint, váltakozó áramú Wheatstone híd esetén a híd Ua — Ub — E kiegyenlítetlenségi feszültségének értéke a Cx kapacitásának függvénye (f^. Az U mérőfeszültség és az (Ua — U&) hídfeszültség közötti <p fázisszög pedig a tg8 veszteségi tényező függvénye (f,). Az (fj) függvényből a kapacitás értéke, az (f2 ) függvényből pedig a veszteségi tényező értéke kapható meg, Számítások és vizsgálatok szerint f, függvény alig függ a veszteségi tényezőtől, míg az f2 függvény a Cx kapacitásnak is függvénye, vagyis Ua —U„ = f 1 (C x ) <P = f2 (Cx, tg «) A találmány szerinti berendezés célja az, hogy a Cx-et és a tg s -át előzetes kiegyenlítés nélkül határozza meg. A számítások azt mutatják, hogy ft függvény útján Cx meghatározható; f 2 függvényből a tg s pedig akkor határozható meg, ha a híd • kapacitás szempontjából kiegyenlített, mert ekkor f2 gyakorlatilag, csak tg ö függvénye. Gondoskodni kell tehát arról, hogy Cx szempontjaiból a híd közel kiegyenlített állapotba kerüljön. Ezen követelményt a 2. ábrán vázolt módon elégíthetjük ki. A kiegyenlítő kör (Ua —U&) kiegyenlítetlenségi feszültségét az —1— feszültségerősítővel erősítve az RL karral párhuzamosan kapcsolt —-5— reaktancia cső rácsára, vagy feszül tscgiiiggő ellenállásra vezetjük és ennek révén az R, ellenállás értekét a szükséghez képest növeljük vagy csökkentjük és ezzel a hidat kapacitás szempontjából közelítőleg kiegyenlítjük. A kiegyenlítés természetesen nem lehet tökéletes, mert teljes kiegyenlítés esetén (TJQ —Ü/, = 0) lenne és ez evetben a reaktancia cső rácsára sem kerülne feszültség. A tgs veszteségi tényező miatt mutatkozó ( P fáziskülönbség figyelembe vétele végett az U feszültséget és az E = Ua — Ut, hibafeszültséget a —4— fázisdetektorba, majd ebből a fáziskülönbségnek megfelelő kimeneti feszültséget —3— határolón át a —2— erősítőbe vezetjük. Ha az E erősítése elég nagy (1000—10 000-szeres), akkor a híd kiegyenlítése kapacitás szempontjából kielégítően történik. Ezen esetben a felerősített kimeneti feszültség közvetlenül a veszteségi tényezővel arányos értéket mutatja. Az —1— erősítőből a reaktancia cső rácsához vezetett feszültség a kapacitással arányos és a —6— teljesítményerősítőn keresztül a —7— jelfogót működteti. A —7— jelfogó a kapacitás, tűréshatárokon kívüleső kondenzátoroknál a lekapcsoló vágy jelző szerkezetet üzemibe helyezi és a kívánt határértékire való beállítás esetén a kapacitási értékhatáron kívüleső kondenzátorokat kiválogatja, vagy jelzéssel látja el. A —4— fázisdetektor után kapcsolt —8— teljesítményerősítő a —9— jelfogót működteti, amely a veszteségi tényező tűréshatárain kívüleső kon-
