SU121855A1 - Способ измерени мощности в цеп х переменного тока и устройство дл осуществлени этого способа - Google Patents

Description

Известен способ измерени  мощности в цеп х переменного тока при помощи термоваттера, содержащего термопреобразователи, на нагреватели которых подаютс  соответственно сумма и разность токов, прапорциональных току нагрузки и напр жению сети, и электроизмерительный прибор, включенный в цепь термопар и измер ющий разность их э.д.с.

Дл  измерени  мощности по этому способу необходимо, чтобы между э. д. с. термопары и током подогрева существовала строго квадратлчна  зависимость- Получить такую зависимость на практике трудно, потому что теплоотдача нагревател  возрастет с ростом температуры, а количество тепла, выделенного в нагревателе, не зависит от температурь и пропорционально квадрату подогревивйо; тока. Получить у неэвакуированных термопреобразователей искомую квадратичную зависимость можно лишь при избыточной температуре (равной разности между температурой тела и окружающей средь) нагревателей не свыще 8-10°. В этих случа х э. д. с. на выходе термопреобразовател  получаетс  очень малой, что заставл ет прибегать к созданию громоздких и сложных термобатарей . .

Таким образом, неэвакуированные термопреобразователи не обладают достаточно строгой квадратичной характеристикой в широком диапазоне температур.

То же самое наблюдаетс  и у ваттметров с подогревными сопротивлени ми , которые отличаютс  от термопреобразователей тем, что у них чувствительным элементом, измер ющим температуру нагревател  служит 1не термопара, а термометр сопротивлени .

Дл  обеспечени  возможности использовани  дл  измерени  мощности термопреобразователей и подогревных сопротивлений с произвольными характеристиками и повышени  npF- этом точности измерени 

№ 121855- 2 -

предлагаетс  на оба нагревател  подавать дополнительно посто нный ток и измен ть его величину так, чтобы значение суммарной мощности, выдел емой в одном из этих нагревателей, поддерживалось посто нным. Легко показать, что при этом исключаетс  погрешность измерени , обусловленна  характеристиками термопреобразователей, а следовательно, их конструкцией, свойствами и составом окружающей среды.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа может быть выполнено в разных вариантах, показанных на фиг. 1-3.

Утройство, показанное на фиг. 1, как и известные устройства дл  измерени  мощности в цеп х переменного тока с помощью термоваттметра , имеет трансформатор напр жени  ГЯ, на который подаетс  измер емое напр жение (/ , и трансформатор тока ТТ, к которому подводитс  измер емый ток I ,.. Термопреобразователи Е и Е ваттметра включаютс  в цепь измер емого тока и одновременно в цепь вспомогательного посто нного тока- В качестве источника вспомогательного тока I дсп можно применить обычную батарею от карманного фонар , соединенную последовательно с небольшим реостатом R- Емкость С и индуктивность L предназначены дл  разделени  цепей посто нного и переменного тока.

Первоначально замыкают ключ /С и регулируют реостат до тех пор, пока ток в электроизмерительном приборе Яр не станет равным какомуто определенному значению. Мощность, выдел ема  в одном термопреобразователе , имеет посто нное значение- Такое же значение мощности, выдел емой во втором преобразователе, должно поддерживатьс  при градуировке прибора. Если замкнуть ключ, измерительный прибор Яр непосредственно покажет измер емую величину.

В р де случаев, особенно при измерении мощности низкой частоты, вместо разделительного конденсатора и дроссел  желательно использовать термопреобразователи с двум  нагревател ми каждый, расположенными симметрично относительно термопары и включенными один в цепь измер емого тока и другой в цепь источника вспомогательного тока.

Предлагаемый способ позвол ет также измер ть мощность при помощи одного ваттметра с термопреобразователем Е, имеющим два нагревател  (фиг. 2). Один из этих нагревателей питаетс  измер емым током, а другой - посто нным током, служащим дл  поддержани  посто нной величины суммарной мощности, выдел емой в обоих нагревател х термопреобразовател .

Установив ключ К в положение, при котором слагающие токов /„ и /, будут находитьс  в противофазе, при помощи реостата устанавливают стрелку прибора Яр в полсГжение, соответствующее определенной мощности, выдел емой в нагревателе термопреобразовател . Изменив направление тока во вторичной обмотке трансформатора при по;мощи ключа К на 180°, можно по показанию прибора Я непосредственно отсчитать измер емую мощность по величине э. д. с. термопары.термопреобразовател  после указанного изменени  направлени  измер емого тока в цепи нагревател .

На фиг. 3 показано устройство, позвол ющее автоматизировать процесс измерени  мощности- Ваттметр в этом устройстве содержит один термопреобразователь Е и одно подогревное сопротивление R, служащее одним из плеч вспомогательного электрического моста с включенным в его диаГОналь усилителем У. На выходе этого усилител  включены дополнительные нагреватели термолреобразовател  и подогревного сопротивлени , служащие дл  автоматического поддержани  суммарной величины мощности в цепи ваттметра на заданном уровне.

Суммарна  мощность, выдел ема  в обоих нагревател х подогревного сопротивлени  i, автоматически поддерживаетс  на заданном уровне- При изменении измер емой величины измен етс  ток в основном нагревателе подогревного сопротивлени  и нарушаетс  равновесие моста . Напр жение разбаланса, усиленное усилителем переменного тока, нагревает вспомогательный нагреватель подогревного сопротивлени  до тех пор, пока суммарна  мощность, выдел ема  в обоих нагревател х, не восстановит свое прежнее значение. Следует отметить, что новое значение мощности будет несколько отличатьс  от прежнего вследствие неизбежного статизма системы. Однако это отличие будет достаточно малым , если коэффициент усилени  усилител  велик. Измерительный мост, в одно из плеч которого включено подогревное .-сопротивление RI, питаетс  от вспомогательного источника переменного тока U. Прибор Яр, присоединенный к термопреобразователю, непрерывно указывает величину измер емой мощности.

В схеме по фиг. 3 термопару можно заменить подогревным сопротивлением , включенным в схему моста, питаемого от стабильного источника посто нного тока. Измерительный прибор Яр и в этом случае включаетс  В диагональ этого моста.

Предмет изобретени 

Claims (4)

1. Способ измерени  мощности в цеп х переменного тока при помощи термоваттметра, содержащего термопреобразователи, на нагреватели которых подаютс  соответственно сумма и разность токов, пропорциональных току нагрузки и напр жению сети, и электроизмерительный прибор, включенный в цепь термопар и измер ющий разность их э. д. с., отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , на оба нагревател  подают дополнительно посто нный ток и путем изменени  его величины поддерживают посто нным значение суммарной мощности, выдел емой в одном из этих нагревателей.

2- Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, отл ич аю ще ес   тем, что ваттметр содержит два термопреобразовател , каждый из которых снабжен двум  нагревател ми, один из которых-основной - включен в измерительную цепь, а другой - дополнительный - питаетс  вспомогательным посто нным током.

3.Устройство дл  осуществлени  способа по п- 1, отличающеес   тем, что ваттметр имеет один термопреобразователь с двум  нагревател ми , один из которых питаетс  измер емым током, а другой - посто нным током, служащим дл  поддер-кани  посто нной величины суммарной мощности, выдел емой в обоих нагревател х термопреобразовател , дл  возможности определени  измер емой мощности по величине э. д. с. термопары после изменени  направлени  измер емого тока в цепи одного из нагревателей.

4.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, отл ич а ю ще ес   тем, что, с целью автоматизации процесса измерени  мощности, ваттметр содержит один термопреобразователь и одно подогревнре сопротивление , служащее одним из плеч вспомогательного электрического моста с включенным в его диагональ усилителем, на выходе которого включены два дополнительных нагревател  термопреобразовател  и подогревного сопротивлени  дл  автоматического поддержани  суммарной величины мощности в цепи ваттметра на заданном уровне.

- 3 -№ 121855