Измеритель параметров комплексных сопротивлений

 

Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения -. повьшение точности измерения. Устройство содержит источник 1 питания, измерительнзда цепь 2 с выходом 3, включающую в себя дискретно-регулируемую образцовзпо меру 4, объект 5 из мерения и усилитель 6. Управляемый делитель 7- напряжения, компаратор 8 напряжения, источник 9 опорного напряжения , счетчик 10 коэффициента деления , счетчик П диапазонов, переключатель 12 с перекидным контактом 13 и неподвижными контактами 14 и 15 соответственно, синхронный детектор 16, аналогово-цифровой преобразователь 17, генератор 18 прямоугольных импульсов, управляемый делитель 19 частоты и отсчетный цифровой блок 20. Введение управляемого делителя частоты позволяет изменять масштаб преобразования аналого-цифрового преобразователя синхронно и пропорционально коэффициенту деления управляемого делителя напряжения,благодаря чему коэффициент преобразования щего канала остается постоянным Счетчик коэффициента деления осуществляет управление делителями напряжения и частоты в соответствии с уровнем выходного напряжения измерительной цепи. 1 ил. (Л ю ю 00 о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Я0„„228021 цц 4 G 01 R 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3803377/24-21 (22) .31.07.84 (46) 30.04.86.Бюл. II- 16 (72) I0.P.Àãàìàëîâ, Д.А.Бобылев, Н.И.Михайленко, В.М.Могилевский, Ю.А.Смоляр, М.Н.Сурду и P.Ä.Òó÷èí (53) 621.317.733(088.8) (56) Hewlett Packard Journal, 1979, v.30,, N 1, рр.24-32.

Hewlett Packard Journal, 1976, v.28, N 1, рр. 9-13. напряжения, источник 9 опорного нап ряжения, счетчик 10 коэффициента деления, счетчик 11 диапазонов, переключатель 12 с перекидным контактом

13 и неподвижными контактами 14 и 15 соответственно, синхронный детектор

16, аналогово-цифровой преобразователь !7, генератор 18 прямоугольных импульсов, управляемый делитель 19 частоты и отсчетный цифровой блок 20.

Введение управляемого делителя частоты позволяет изменять масштаб преобразования аналого-цифрового преобразователя синхронно и пропорцио- нально коэффициенту деления управляемого делителя напряжения, благодаря чему коэффициент преобразования об щего канала остается постоянным.

Э

Счетчик коэффициента деления осущест- в вляет управление делителями напряжения и частоты в соответствии с уровнем выходного напряжения измерительной цепи. 1 ил. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСhbIX СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения — . повышение точности измерения. Устройство содержит источник 1 питания, измерительную цепь 2 с выходом 3, включающую в себя дискретно-регулируемую образцовую меру 4, объект 5 о измерения и усилитель 6. Управляемый делитель 7 напряжения, компаратор 8

ВСЯД Щ му,q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

122802) 1 ления измерительной цепи 2 и с цепями управления индикацией "запятой" и символами размерности измеряемой величины отсчетного цифрового блока 20, управляемый делитель 7 напряжения включен между выходом измерительной цепи и неподвижным контактом переключателя, связанным с компаратором напряжения, управляемым делителем 19

10 частоты, выход которого подсоединен к опорному (импульсному) входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход — к генератору импульсов и счетчику 10 коэффициента деле— !5 ния, счетный вход которого подсоединен к выходу компаратора 8 напряжения, о- выход переполнения соединен со счетным входом счетчика 11 диапазонов, а кодовый выход — с цепями управле— 20 ния управляемых делителей напряжения и частоты.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей параметров комплексных сопротивлений.

Цель изобретения †. повышение точности измерения путем стабилизации уровня напряжения, подаваемого на вход синхронного детектора и аналоге цифрового преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема измерителя параметров комплекс ных сопротивлений.

Устройство содержит источник 1 пи тания (генератор синусоидального сиг .нала), измерительную цепь 2, имеющую выход 3 и включающую в себя дискретн регулируемую образцовую меру 4 сопро тивления, объект 5 измерения и .усили тель 6, уйравляемый делитель 7 напря жения, компаратор 8 напряжения, источник 9 опорного напряжения, счет-. чик 10 коэффициента деления, счетчик

11 диапазонов, переключатель 12 с перекидным контактом 13 и неподвижными 25 контактами 14 и 15 соответственно, синхронный детектор 16, аналого-цифровой преобразователь 17, генератор

18 прямоугольных импульсов, управляемый делитель 19 частоты, отсчетный Зр цифровой блок 20.

Источник питания 1 ((генератор. синусоидального напряжения) подключен к измерительной цепи 2, имеющей выход

3 и включающей в себя дискретно-ре35 гулируемую образцовую меру 4 сопротивления, объект измерения 5 и усилитель 6, осуществляющие преобразование измеряемой величины и сопротивле40 ния образцовой меры в переменное напряжение, общий канал, включающий .в себя последовательно соединенные синхронный детектор 16, аналого-цифровой преобразователь 17 и отсчетный

45 цифровой блок 20, переключатель 12; перекидной контакт которого подсоединен к входу синхронного детектора, а один из неподвижных контактов совместно с входом измерительной цепи и входом управления синхронного детектора

50 подсоединен к выходу источника питания, компаратор 8 напряжения, одним входом соединен с другим неподвижным контактом переключателя, а другим входом — с источником опорного напря55 жения 9, счетчик диапазонов 11 выходом соединен с цепями управления дискретно-регулируемой меры 4 сопротивВключение управляемого делителя напряжения между выходом измерительной цепи и входом синхронного детектора позволяет стабилизировать уровень напряжения, подаваемого на вход синхронного детектора, а затем на вход аналого-цифрового преобразователя, что уменьшает погрешность измерения из-за нелинеиности передаточной характеристики общего канала.

Введение управляемого делителя частоты позволяет изменять масштаб преобразования аналого-цифрового преобразователя синхронно и пропорционально коэффициенту деЛения управляемого делителя напряжения, благодаря чему коэффициент преобразования общего канала остается постоянным.

Счетчик коэффициента деления осуществляет управление делителями напряжения и частоты в соответствии с уровнем выходного напряжения измерительной цепи.

Измеритель параметров комплексных сопротивлений работает следующим образом.

При подключении источника 1 питания к измерительной цепи 2,на ее выходе 3 возникает напряжение, пропорциональное импедансу объекта 5 измерения. Это напряжение подается на управляемый делитель 7 напряжения, а с его выхода — на вход компаратора 8 напряжения. Если напряжение, снимаемое с выхода делителя 7, отличается от напряжения источника 9

1228021 опорного напряжения, на выходе компаратора 8 появляются импульсы, которые подаются на счетный вход счетчика 10 коэффициента деления.

Работа измерителя синхронизирована так, что в начальный момент счетчик 10 коэффициента деления и счетчик ll диапазонов находятся в исходном нулевом состоянии, дискретно-регулируемая образцовая мера 4 сопро- .10 тивления имеет минимальное значение, а коэффициент деления управляемого делителя напряжения равен 1. По мере поступления счетных импульсов на вход счетчика 10 последний изменяет свое 15 состояние, благодаря чему изменяется и коэффициент деления делителя 7. Если при максимальном значении коэффициента деления делителя 7 напряжения на выходе делителя 7 превосходит 20 напряжение источника 9 опорного напряжения, происходит переполнение счетчика 10, возникает импульс пеполнения, который, воздействуя на счетный вход счетчика 11 диапазонов, 25 изменяет его состояние, что приводит к десятикратному изменению значения сопротивления дискретно-регулируемой образцовой меры 4 и к соответствующему изменению напряжения, снимаемого с выхода 3 измерительной цепи 2. Если и в этом случае напряжение, подаваемое на компаратор 8, превосходит напряжение источника 9 опорного напряжения, процедура выбора диапазона измерений будет повторена до удовлетворения усиловия U „ 6 U,, где U „и ,U — напряжения на выходе делителя 7 и напряжение источника 9 опорного напряжения соответственно.

В измерителе параметров комплекс40 ных сопротивлений любой десятичный диапазон разбивается на ряд субдиапаэонов, число которых равно числу состояний счетчика 10 коэффициента деления. Если, например, число состояний

45 счетчика 10 принято равным. 10, коэффициенты передачи делителя 7 напряжения имеют значения О,1; 0,2; 0,3;

0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8, 0,9. В этом случае выходное напряжение измерительной цепи, соответствующее измеряемому импедансу,. представляемому, например, отсчетом 1,000 (после процедуры выбора предела и установки соответственно данному случаю коэффициента деления делителя 7, равного 0,9) подается на вход общего канала как напряжение, соответствующее отсчету 9.000.

Если измеряемому импедансу соответствует отсчет, равный 3.000, счетчик 10 принимает состояние, при котором коэффициент деления делителя 7 станет равным 0,3, и на вход общего канала подается напряжение, соответствующее отсчету, равному 9.000 и т.д.

В силу того, что напряжение U в

gH процессе выбора диапазона измерений становится достаточно близким к напряжению U, а последнее выбирается -равным выходному напряжению источника 1 питания или напряжению, используемому в качестве делимого, на вход общего канала подаются измерительные напряжения одинакового уровня, что эквивалентно снижению погрешности, возникающей из-за нелинейности передаточной характеристики общего канала.

Благодаря тому, что опорная частота, снимаемая с выхода генератора 18 прямоугольных импульсов, подается на опорный (импульсный) вход аналого-цифрового преобразователя 17 через управляемый делитель 19 частоты, коэффициент деления которого изменяется синхронно и пропорционально с коэффициентом деления управляемого делителя

7 напряжения, процесс нормализации измерительных напряжений на результат измерений влияния не оказывает.

Формула изобретения

Измеритель параметров комплексных сопротивлений, содержащий последовательно соединенные переключатель, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь и отсчетный цифровой блок, источник питания, первый выход которого соединен с общей шиной, а второй — с вторым входом синхронного детектора и с первыми входами переключателя и измерительной цепи, состоящей из дискретно-регулируемой образцовой меры сопротивления, первый вывод которой соединен с первым входом измерительной цепи, а второй вывод — с первой клем:,ой для подключения измеряемого объекта и с первым входом усилителя, второй вход которого соединен с второй клеммой для подключения измеряемого объекта и вторым входом измерительной цепи, соединенным с общей шиной, а выход усилителя соединен с выходом измерительной цепи, компаратоп на1228021

Составитель В.Семенчук

Редактор В.Ковтун Техред В.Кадар Корректор g,11oæo

Заказ 2283/45 Тираж. 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 пряжения, первый вход которого соединен с вторым входом переключателя, а второй вход — с источником опорного напряжения, генератор прямоугольных импульсов, счетчик диапазонов, выход которого соединен с входоМ управления дискретно-регулируемой образцовой меры сопротивления измерительной цепи и с входом управления отсчетного цифрового блока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый делитель частоты, счетчик коэффициента деления и управляемый делитель напряжения, включенный между выходом измерительной цепи и вторым входом переключателя, выход управляемого делителя соединен с

5 импуль сным входом аналого-цифрового преобразователя, а сигнальный вход « с выходом генератора прямоугольных импульсов, счетний вход счетчика козффициейта деления соединен с выходом щ компаратора напряжения, выход переполнения счетчика коэффициента деления соединен со счетным входом счетчика диапазонов,а кодовыйвыход — с входами управления управляемого делителя напряжения и управляемого делителя частоТЫ.