157712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás folyamatos, relatív változásban lineárisan skálázható kapacitív komponens kiegyenlítésre, áramkomparátoros kapacitás és veszteségi tényező mérő berendezéseknél
3 157712 4 Ezen kiegyenlítési feltétel alapján a következőképpen határozható meg Cx és tgá értéke: _ N2 CX~"NT CS tgá==wRCjv . A kiegyenlítést általában N2 és.Nl, illetve R változtatásával hajtják végre. A módszernek a következő előnyei vannak az egyéb használatos kapacitás- és veszteségi tényező-mérőkkel össszehasonlítva: Nagyobb pontosság, miután Cx a Cjv normálkondenzátor kapacitásából és a menetszámarányból számítható, ellentétben a Schering és Poleck hidakkal, amelyeknél Cx a Cy normálkondenzátor értékéből és ellenállásarányból számítható. A Schering hídénál könnyebb kezelhetőség. Az ismertetett hálózat hátránya,' hogy nagyobb veszteségi tényezők mérésénél, kis kapacitású CJV normálkondenzátorok mellett igen nagy R ellenállást kell alkalmazni. Például: CN = 100pF; f = 50 Hz; <bgő = 1 mellett: R = 3,18 • 107 .Í2 Ezt a kapcsolást automatikus kiegyenlítésű berendezésekben nem alkalmazhatták, tekintettel arra, hogy a AC/C folyamatos változtatása nem lehetséges, miután a kiegyenlítés a kvan-5 táltan változtatható N2/N1 menetszámarány beállításával történik. A jelen találmány tárgya olyan hálózat, amely a fenti hálózattal összekapcsolva, azt alkalmassá IC teszi a AC/C relatív kapacításváltozás folyamatos kiegyenlítésére. A hálózat felépítését és működését a 3. ábra alapján ismertetjük. A kapcsolásban megtaláljuk a 2. ábrán látha-15 tó hálózat minden elemét. A hálózatelrendezésben az eredeti hálózathoz képest a különbség az, hogy az N2 tekercsen átfolyó T'-i áram keresztülhalad egy további egység AB bemenetén is, és csak ezután jut a komparátoroldali csomópont-20 ba. Ez az egység a bemenetére kerülő áram meghatározott hányadát (k-szorosát) az N2 tekercs R ellenállás felőli végére küldi, ahol ez az R ellenálláson keresztül érkező h árammal összegeződik, és ez az áram folyik keresztül az N2 te-5 kercsen. A fent említett egység olyan áram transzformátor, amelynek kimenő árama egy meghatározott érték alatti terhelésnél a terheléstől gyakor-30 latilag független, és amely kimenő áram a bemenő áramtól a következő módon függ: A hálózatban erre az ellenállásra U# = 0,707 U feszültség jut. Nagy feszültségű méréseknél (pl. U = 100 kV) ez a feszültség (példánknál U# = = 70,7 kV) életbiztonisági és konstrukciós okok miatt megengedhetetlen. Ezért a hálózatnak nagy veszteségi tényezők mérésére is alkalmas változatát dolgozták ki (2. ábra): A vizsgált kondenzátor árama itt is a komparátor elrendezés Nl tekercsén folyik keresztül, viszont a tápfeszültségre kapcsolódó CJV normált kondenzátor árama két részre oszlik: egyik része a Co kondenzátoron keresztül a tápfeszültség másik bevezetése felé, másik része az R ellenálláson keresztül az N2 tekercsre jut, majd a hálózat komparátor oldali csomópontjában újra egyesül Nl tekercsen, Co kondenzátoron és N2 tekercsen átfolyó három áram. Ezen kapcsolásnál a kiegyenlítés feltételeiből egyszerűén számítható Cx és tg<5x: Cx N2 Cv IY=k.I"2 3ó Az AB bemenet felől nézve az egység R;,e bemenő ellíenálliása az R ellenállás ~Rmax maximumánál jóval (kisebb, olyan módon, hogy Rfte/Rmax a megengedett relajtív tgáx mérési hiba . 1/4-énél kisebb. 40 Ilyen feltételek mellett a hálózat alapegyenletei: f2 = ,k-(T2 + r 2 ) 45 50 55 •tgíx = R(C 0 + CN )W A kapcsolás, mint az az előző egyenletekből látható, megtartja az eredeti kapcsolás fő előnyeit, és a Co kondenzátor megfelelő megválasztásával elérhető, hogy bármilyen egynél kisebb veszteségi tényezőjű kondenzátort lehessen R < 1000 ohmos ellenállással mérni. 65 I2 =U j « C0 1 R 1 1 'RX * JOJCO jwC jy ' j.w Co r Ii = U Rx+-r 1 Ezekből: j «Cx tgáx = <y Rx C x l7 Nl = r'2 N2 tg őx = coK (C9 + CN ) 1 N2 1—k Nl Ha Etkézi kiegyenlítésnél •C,
