171318. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektronikus kapcsoló vezérlésére váltakozóáramú mérőhíd az eljárás foganatosítására
7 171318 8 r2 — ennek a kondenzátornak a soros helyettesítő kapcsolás szerinti helyettesítő veszteségi ellenállása tg 8 veszteségi tényező mellett Hí)Emellett R,» , mivel r,+ r,<sc . coc coc A be hídággal párhuzamosan tehát a 22 tranzisztorkapcsoló állapotától függetlenül bekapcsolva marad egy bizonyos RE ellenállás, amely az R; párhuzamosan kapcsolt ellenállásokkal körülbelül egyenlő. Az R z ellenállások kiegyenlítése céljából szükség van egy olyan áramkörre, amely lehetővé teszi, hogy egy vele azonos értékű negatív ellenállást kapcsoljunk párhuzamosan. Ezt a 49 ellenállás, a 32 feszültségkövetők egyike és az említett feszültségkövető kimenetére csatlakozó azonos fázisú feszültségeket adó nagyfeszültségű 43, ill. 41 szekunder tekercsekkel ellátott 39, ill. 38 transzformátorok segítségével valósítjuk meg. A 43 és 41 szekunder tekercsek menetszáma a 42 és 40 primer tekercsekével azonos és k-val egyenlő (k > 1). A 49 ellenállásnak az egyik 32 feszültségkövető és az említett feszültségkövetőhöz csatlakozó transzformátor említett tekercseinek egyike közé való kapcsolása egyenértékű az Rj negatív ellenállás beiktatásával, amelynek értéke ahol R49 a 49 ellenállás értéke. Azért, hogy Rj = —RE egyenletet kapjuk, a következő feltételt kell teljesíteni: R49 =Rs(k— 1) Térjünk rá ezek után a méréshatárválasztó 13, 14 normálkondenzátorok szivárgási ellenállását és az ezeket átkapcsoló 16 kapcsolók zárt állapotban fellépő ellenállását kiegyenlítő körre. Ebben az esetben nem célszerű a kiegyenlítést a fentiekben leírt eljárás szerint végrehajtani, mivel a 13 és 14 normálkondenzátorok kapacitása egymástól öt vagy több nagyságrenddel eltér; éppen ezért minden kiegyenlítési hiba az összes 13, 14 normálkondenzátornak, következésképpen a legkisebb kapacitásúnak is (például a 13 normálkondenzátornak) viszonylag kis ellenállással való áthidalásához vezet, ami az alsó méréshatárnál megengedhetetlenül nagy hibákat eredményez. Ezért itt más utat javasolunk, amely a kiegyenlítés végrehajtását csak azután teszi lehetővé, hogy a megfelelő kör kapcsolója már zárva van. E célból minden körbe 50, 51 ellenállást kötünk sorosan, amelynek értéke közelítőleg megegyezik a zárt 16 kapcsoló r ellenállásának és a megfelelő 13, 14 normálkondenzátor (veszteségi tényezője tgSj) soros helyettesítő kapcsolás szerinti helyettesítő veszteségi ellenállásának összegével, az utóbbi értéke R2 =^. 2 WC; Az egyik kiegyenlítő kört tartalmazó felső hídág (2. ábra) helyettesítő kapcsolása (a híd az i-edik méréshatárba van kapcsolva) a 3. ábrán látható. Ebből a kapcsolásból következik, hogy ha rendelkezésre áll egy — k2 • Uw elektromotoros erejű kiegyenlítő feszültség forrás, ahol k2 — a 39 transzformátor 45 szekunder tekercsének és 42 primer tekercsének menetszámviszonya, és a járulékos kondenzátorok egyike be van kötve, például a Cj' kapacitású 52 járulékos kondenzátor, az 5 „e" pont feszültsége azonos kell hogy legyen a „b" pont feszültségével. Ha a 13 normálkondenzátor helyettesítő veszteségi ellenállásainak, a zárt 16 kapcsoló r ellenállásának és az 50 ellenállásnak Tj értékét, amely kicsi 10 az —— -hez viszonyítva (a 3. ábra szerint) tekintjük, a coCl következő egyenletet kapjuk (második nagyságrendben végtelenül kis értékig terjedő pontossággal): 1 k, 1 15 -=—— • coQ m+1 coCj ahol +r 20 ^i zu m = — ; h ebből következik, hogy C'í — Q . k2 25 Azon feszültség előállításához azonban, amely a méréshatárválasztó szerv feszültségének felel meg, a mérőátló „d" csúcsának potenciálját az elhangolódási jelet erősítő 27 erősítőből ki kell vezetni, ami a legtöbb esetben nehéz. A javasolt berendezésben a kiegyenlítő 30 feszültség a táplálási átló oldalán a méréshatárváltó szervet tartalmazó ággal szomszédos ágból, az ezen ágakon kiegyenlített híd esetén levő feszültségek egyenlőségének figyelembevételével adott. A méréshatárválasztó szervet áthidaló szórt kapacitások kompenzá-35 lása különösen olyan méréshatárokban fontos, ahol méréshatárválasztó szervként ellenállást iktatunk be, mert ekkor a szórt kapacitás a normál mérték értékének változtatásával nem kompenzálható úgy, mint normál kondenzátor esetében. A kompenzációt itt 40 hasonlóképpen hajtjuk végre, mint az Rj fentiekben már említett kompenzációját. A kompenzáció különlegessége ebben az esetben abban van, hogy a kompenzáció végrehajtása előtt a 11 és 12 normálellenállásokat áthidaló szórt kapacitá-45 sokat ki kell egyenlíteni, mikoris ezeket járulékos kapacitások csatlakoztatásával (lásd a 2. ábrát) a maximális szórt kapacitás értékére vagy egy meghatározott rögzített, ezt meghaladó értékre növeljük, továbbá abban, hogy a kiegyenlítő feszültséget a méréshatárválasztót 50 tartalmazó ághoz a táplálási átlóval szemben csatlakozó ágról vesszük. A 3. ábrán láthatóhoz hasonló helyettesítő kapcsolás alkalmazásával nem nehéz meghatározni az 56 kiegyenlítő kondenzátor Ck kapacitásértékét és a 39 transzformátor 44 szekunder tekercsé-55 nek és 42 primer tekercsének K3 menetszámviszonyát Összehangoló összefüggést: Ck ~ Qi maxCKs — 1) Az összekötő kábelek szórt kapacitásának kompen-60 zálása távméréseknél vagy a mérendő tárgy hárompontos csatlakoztatásánál fellépő szórt kapacitások kompenzálása ugyanúgy történik, mivel azonban ez a kapacitás nem állandó, a kiegyenlítő kondenzátor kapacitásának is változtathatónak kell lennie. A szórt kapa-65 citás a legtöbb esetben mérhető. Ezért az 58 változtat-4