Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников

 

Изобретение касается измерений электрических переменных величин и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике , промышленной электронике . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей .измерителя за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замещения , содержащей только активные сопротивления и индуктивности. Измеритель содержит генератор I импульсов сложной формы, состоящий из КОМ мутатора 17, блока синхронизации 18 и формирователей 19-21 и т.д. импульсов . Электрический мост, первоеплечо которого содержит резистор 2, третье плечо - уравновешивающий, а четвертое - измеряемый двухполюсники . В уравновешивающий двухполюсник третьего плеча включены резисторы 3, 5, 7 и катушки индуктивности 4, 6 и 8. При нечетном количестве цепей последовательно соединенных R и L катушка индуктивности 8 зашунтирована резистором R,, . Второе плечо , электрического моста содержит резистор 9. Схема замещения объекта измерения совпадает со схемой плеча сравнения и состоит из катушек индуктивности II, 13, 15э резисторов 10, 12 14 и шунтирующего резистора R. В измерителе предусмотрено раз (Л с ISO 00 4i)k to

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!УБЛИК! б!! 4 G Ol R 17/10

3 (2l} 3763984/24-21 (22) 03.07.84 (46) 23.02.86.Бюл. ¹ 7 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радио— электроники (72) Г.И.Передельский и А.У.Касьянов (53) 621.317.733(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 938167, кл. G 01 R 17/10, !980. (54) МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ !!НОГОЭЛЕМЕНТНЫХ HACCHB%IX ДВУХПОЛ!ОСНИКОВ (5 7) Изобретение касается измерений электрических переменных величин и может быть. использовано в информационно-измерительной технике, автоматике, промышленной электронике .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей измерителя за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замеще„„SU„„1213421 ния, содержащей только активные со противления и индуктивности. Измеритель содержит генератор импульсов сложной формы, состоящий из коммутатора 17, блока синхронизации

18 и формирователей 19-21 и т.д. импульсов. Электрический мост, первое плечо которого содержит резистор 2, третье плечо — уравновешивающий, а четвертое — измеряемый двухполюсники. В уравновешивающий двухпалюсник ! третьего плеча включены резисторы

3, 5, 7 и катушки индуктивности 4, б и 8. При нечетном количестве цепей последовательно соединенных 1! и !. катушка индуктивности 8 зашун-, тирована резистором !l„ . Второе плечо. электрического моста содержит резистор 9. Схема замещения объекта измерения совпадает со схемой плеча сравнения и состоит из катушек индуктивности 11, 13, 15, резисторов

10, 12 14 и шунтирующего резистора

Б измерителе предусмотрено раз121342 l дельное уравновешчвание моста, что перспективно для автоматических из мерений; Построение ограниченного числа уравновешивающих ветвей, пригодных для уравновешивания и изме1

Изобретение относится к области измерения электрических переменных величин, в частности к измеритель. ным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике, промышленной электронике для контроля И измерения многоэлементных двухполюсников, содержащих в схеме замещения активные сопротивления и индуктивности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замещения, содержащей только активные сопротивления и.индуктивности.

На чертеже представлена функциональная схема мостового измерителя параметров многоэлементных пассивных двухполюсников.

Мостовой измеритель параметров. многоэлементных пассивных двухполюсников содержит генератор .1 импульсов сложной формы. Выход генератора

1 подключен к входу электрического моста, содержащего в первом плече резистор 2, в четвертом плече измеряемый и в третьем плече уравнове;шивающий двухполюсники. В третьем плече, плече сравкения, в уравновешивающий двухполюсник включены последовательно резистор 3 и катушка индуктивности 4. Параллельно катушке индуктивности 4 включены последовательно соедине :ные резистор 5 и катушка индуктивности 6, параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 7 и катушка индуктивности 8, которая в случае нечетного числа цепей пос"ледовательно соединенных R u l. зашунтированы резистором R„. Во вто рения значительного числа многоэлементных двухполюсников, исключает необходимость своего электрического моста для каждого измеряемого двухполюсника. lз. и. ф-лы. 1 ил.

2 рое плечо электрического моста включен резистор 9. Объект измерения име ет схему замещения, совпадающую со схемой плеча сравнения, и состоит из элементов 10, 11, 12, 13, 14> 15, параллельно катушке индуктивности ll включены последовательно соединенные резистор 12 и катушка индуктивности 13. Параллельно катушке индуктивности 13 включены последовательно соединенные резистор 14 и катушка индуктивности 15 которая в случае нечетного числа цепей последовательно соединенных и L зашунтирована резистором R . К измерительной диагонали моста подключен нуль-индикатор 16, а к диагонали питания — генератор 1 импульсов сложной формы, состоящий из коммутатора 17, выход которого является выходом питающего генератора, блока синхронизации 18, выходами соединенного с коммутатором, нульиндикатором и формирователями 1.9-21 и т.д, импульсов, .Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на входе и выходе моста равно нулю.

30 Под воздействием управляющих импульсов с блока синхронизации 1 8, коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь 19 прямоугольных импульсов.

При воздействии очередного прямо угольного импульса, в установившемся режиме, в ветвях устанавливаются неизменяющиеся токи, и напряжение неравновесия зависит, только от ве40 личин сопротивления R R, R, R резисторов 2, 3, 9, 10. Однократной ,регулировкой значений сопротивле-. ,ния уравновешивающего резистора 3 приводится плоская вершина сигнала на выходе электрического моста к нулю н тем самым выполняется первое условие равновесия

3 <} 2 ю

Равновесие электрического моста здесь и далее отмечают по нуль-индикатору 16, в качестве которого служит осциллограф.

После первого уравновешивания коммутатор 17 под действием импульсов с блока синхронизации IB подключает к электрическому мосту формирователь импульсов линейно изменяющегося напряжения.

При воздействии очередного сиг— нала после окончания переходного процесса на индуктивностях катушек индуктивности 4, 11 устанавливаются неизменяющиеся напряжения, и напряжение неравновесия зависит от значений сопротивлений резисторов 2, 9 и индуктивностей катушек индуктивности 4 и Il. Имея в виду, что первое условие равновесия выполнено, приводится плоская вершина сигнала неравновесия к нулю однократной регулировкой значений индуктивности катушки 4 и выполняется второе условие равновесия. Равновесие здесь и в дальнейшем отмечается по нульиндикатору 16.

Далее коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов с изменением напряжения в импульсе по квадратичному закону и т.д., то есть по закону степенных функций., Каждый раз после окончания переходного процесса импульсный сигнал неравновесия имеет плоскую вер— пину. Приводя ее к нулю однократной регулировкой уравновешивающего параметра, выполняется очередное условие равновесия .Р R R R =Оитд. (2) где R, 1 ц — сопротивления резисторов 5 и !2 соответственно.

В каждой резистивно-индуктивной цепи регулируются вначале значения индуктивностей уравновешивающей катушки индуктивности, а затем значение сопротивления уравновешивающего резистора. Эти регулировки следует проводить сначала для первой резистивно-индуктивной цепи, затем для второй цепи, третьей и т.д. При последнем уравновешивании приводят

12!.5421

:рой резистор, четвертое плечо образовано клеммами для подключения объекта измерения, нуль-индикатор, 50

5

30 к нулю э к с по не нциал ьные в ыб рос ы в измерительной диагонали моста, при этом используются импульсы с форми-. рователя, который питает мост при предпоследнем уравновешивании. Отсчет значений искомых величин берет. ся из условий равновесия (1, 2...j„

Таким образом, устройство позволяет измерять параметры пассивных двухполюсников, содержащих однородные реактивные элементы, что расширяет его функциональные возможности и сферу применения.. Урав.новешивание моста раздельное, что перспективно для автоматических измерений. Рассмотренный путь измерения параметров мостовыми цепями является перспективным, так как не требует для каждого измеряемого двухполюсника разрабатывать свой электрический мост. Здесь требуется построить ограниченное число урав» новешивающих ветвей, которые пригодны для уравновешивания и измерения значительного числа многоэлементных двухполюсников. В частности построение объекта измерения в электрическом мосте может быть другим.

Формула изобретения

1. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников, содержащий генератор импульсов сложной формы, соединенный первым и вторьж вЫходами с диагональю питания электрического моста, два плеча которого, подключенные к первой вершине диагонали питания электрического моста, образованы резисторами, третье плечо образовано последовательно соединенными резистором и катушкой индуктивности, к общему выводу которых подсоединеН втоподсоединенный первым и вторым входами к измерительной диагонали электрического моста, третий. вход нульиндикатора соединен с.третьим выходом генератора импульсов сложной формы, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в третье пле-. чо введены при четном числе элементов 4 последовательно включен1213421

Составитель В.Семенчук

Ф

Редактор Т.Кугрышева.ТехредМ.Пароцай Корректор Е Сирохман

Заказ 778/55, Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 ных . " (где и =4, 6, 8) цепей

2 нз последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности, причем резистор каждой последующей цепи подключен .к общим выводам pesHcTopa и катушки индуктивности предыдущей цепи, а все вторые выводы катушек индуктивности третьего плеча соединены с второй вершиной диагонали питания, электрического моста, в случае нечетного числа элементов

ft число последовательно включенных цепей из последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности равно " (где t1 =5, 7, 9) и параллельно последней катушке индуктивности введен резистор.

2. Измеритель по п.1, о т л ив ч а ю шийся тем, что генератор . импульсов сложной формы содержит п 1 формирователей импульсов с изменением напряжения в импульсе по закону К 1,, К,4 К, К„

5 rpe,, k, t .... —, постоянйые коэффициенты,, — время, коммутатор, выходы которого соединены с выходами формирователей импульсов, первый выход коммутатора соединен с первым

tG выходом генератора импульсов сложной формы, второй выход коммутатора соединен с вторым выходом генератора импульсов сложной формы, блок синхронизации, t1 -1 выходов кото1Á рого соединены соответственно с входами формирователей импульсов, И выход блока синхронизации соединен с входом коммутатора, а И +1 выход блока синхронизации соединен с ,0 третьим выходом генератора импуль сов сложной формы.