Измерение некоторых параметров электрических цепей фазовым методом
Измерения, контроль, диагностика
Abstract
Фазовый метод измерения параметров электрических цепей позволяет реализовать раздельное определение составляющих комплексного электрического сопротивления, существенно упростить процесс измерения и повысить его точность. При этом обеспечи-вается единственный выходной сигнал, что позволяет сопрягать измерительное устройст-во со средствами вычислительной техники для автоматизированной обработки измери-тельной информации. Сущность метода заключается в следующем. Для каждой конкрет-ной задачи разрабатывается соответствующая схема измерительной цепи, которая под-ключается к источнику переменного синусоидального тока требуемой частоты. Информа-тивным параметром выходного сигнала измерительной цепи является угол фазового сдви-га между двумя напряжениями, снимаемыми с ее соответствующих участков. Этот угол измеряется, и по его значению с помощью разработанного алгоритма определяется изме-ряемая величина. Если исследуемый объект имеет два измеряемых параметра (например, в случае катушки индуктивности – активное сопротивление и индуктивность обмотки), то в процессе измерения производится изменение структуры измерительной цепи и времен-ное разделение канала измерения. Управление процессом измерения, измерение угла фазового сдвига и определение измеряемых параметров по заданным алгоритмам произ-водятся программируемым микроконтроллером. Представлены новые схемные решения для измерения параметров электрических цепей с применением фазового метода. Рас-смотрены разработанные автором измерительные цепи для измерения параметров кату-шек индуктивности, взаимной индуктивности двух магнитно-связанных катушек, танген-са угла диэлектрических потерь электроизоляционных материалов. Для катушек индук-тивности разработаны две измерительные цепи, предназначенные для незаземленных и заземленных катушек. Проведен анализ представленных измерительных цепей, получены алгоритмы избирательного (раздельного) определения измеряемых параметров.
