Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении измерителей RC. Цель изобретения - повышение точности измерения достигается путем дополнительной коррекции погрешностей. Для этого в устройство введены фазоинвертор 27, ключ 9, умножитель 10, генератор 11 импульсов с автоматической подстройкой частоты , источник 12 напряжения смещения , источник 13 опорного напряжения, интегрирующий преобразователь 14, триггеры 16 и 17, элементы 2И 15, 18 и 23, элементы 24 и 25 задержки, счетчик 19, элемент 20 перезаписи, реверсивный счетчик 21 и отсчетный блок 29. Устройство также содержит генератор 1 синусоидального напряжения , усилитель 2 мощности, исследуемое комплексное сопротивление 3, образцовый резистор 4, операционный усилитель 5, переключатели 6, 7 и 8 режимов работы и фазовращатель 26. 1 ил. « сл со о ьо o

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л0 1302211

А3 (51) 4 C- 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3885231/24-21 (22) 19.04.85 (46) 07.04.87. Бюл. N - 13 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Золочевский радиозавод (72) Н.И.Грибок,С.Г.Романюк,С.А.Савенко,Ю.В.Сасин и Б.И. Стаднык (53) 621.317.332. 1(088.8) (56) Гаврилюк М.А., Соголовский E Ï.

Электронные измерители R,L,С.-Львов:

Вища школа, 1978, с. 81-83, рис. 65.

Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. — Киев.: Вища школа, 1980, с. 523, рис. 12в.

Гаврилюк М.К., Соголовский Е.П.

Электронные измерители R,1,С.-Львов:

Вища школа, 1978, с. 87-88, рис. 69. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении измерителей RC. Цель изобретения — по вышение точности измерения достигается путем дополнительной коррекции погрешностей. Для этого в устройство введены фазоинвертор 27, ключ 9, умножитель 10, генератор 1 1 импульсов с автоматической подстройкой частоты, источник 12 напряжения смещения, источник 13 опорного напряжения, интегрирующий преобразователь 14, триггеры 16 и 17, элементы 2И 15, 18 и 23, элементы 24 и 25 задержки, счетчик 19, элемент 20 перезаписи, реверсивный счетчик 21 и отсчетный блок 29. Устройство также содержит генератор 1 синусоидального напряжения, усилитель 2 мощности, исследуемое комплексное сопротивление 3, образцовый резистор 4, операционный усилитель 5, переключатели 6, 7 и 8 режимов работы и фазовращатель 26.

1 ил.

1302211 2 генератора 11 импульсов и первым входом элемента 2И 15. Первый вход преобразователя 14 напряжения во временной интервал соединен с вторым

5 входом элемента 2И 15 и счетным входом триггера 16, выход которого соединен с управляющим входом ключа 9, второй выход преобразователя 14 соединен с входом установки триггера 17 и входом сброса отсчетного блока 22, третий выход преобразователя 14 соединен с входом элемента 2И 23, второй вход которого соединен с выходом триггера 17 и входом элемента 2И 18.

Выход элемента 2И 23 через элемент

24 задержки соединен управляющим входом элемента 20 перезаписи н входом элемента 25 задержки, выход которого соединен с первым входом триггера 28 ,и управляющим входом счетчика 19, вход которого соединен с выходом элемента 2И 15 и входом элемента 2И 18, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика 21, ус- . тановленный вход которого по информации шинам через элемент 20 переза+ писи соединен с выходом счетчика 19, счетный вход которого соединен с выходом элемента 2И 15 и входом элемен" та 2 И 18,выход реверсивного счетчика

21 соединен с входом отсчетного блока 22.

Из мер и тел ь р або тает следующим образом.

В нижнем положении переключателя 6 измеряются реактивные составляющие, а в верхнем — активные составляющие последовательных RL- и параллельных

RC-схем замещения. В верхних положениях переключателей 7 и 8 измеряются емкости параллельных КС-схем замещения, а в нижних — индуктивности последовательных Ы -схем замещения (переключатель 6 — в нижнем положении}.

Рассмотрим работу измерителя на примере измерения емкости параллель« ной RC-схемы замещения. После включения ключ 9 устанавливается триггером 16 в верхнее положение. При этом переключатель 6 находится в нижнем положении, а переключатели 7 и 8— в верхнем положении. Напряжение на выходе операционного усилителя 5имеет внд.

Устройство содержит генератор 1 .синусоидального напряжения, выход которого соединен с входом усилителя 2 мощности, исследуемое крмплексное сопротивление 3 (Z„), образцовый резистор 4 (К ), операционный усилитель 5 переключатели 6-8 рода работ, ключ 9, перемножитель 10, генератор i 1 импульсов с автоподстройкой частоты, источник 12 напряжения 20 смещения, источник 13 опорного напряжения, преобразователь 14 напряжения . во временной интервал, элемент 2И 15, триггеры 16 и 17, элемент 2И 18, счетчик 19, элемент 20 сравнения, ре- 25 версивный счетчик 21, отсчетный блок

22, элемент 2И 23, элементы 24 и 25 задержки, фазовращатель 26, фазоинвертор 27 и триггер 28. При этом выход усилителя 2 мощности соединен 30 с входом генератора 11 импульсов с автоподстройкой частоты, неподвижными контактами переключателей 6-8 рода работы и входом фазовращателя 26, второй неподвижный контакт переключателя 7 соединен с неподвижным контактом переключателя 8, выходом операционного усилителя 5 и входом перемножителя 10, подвижный контакт переключателя 7 через исследуемое сопро- 40 тивление 3 соецинен с образцовым резистором 4 и входом операционного усилителя 5. Выход образцового резистора 4 соединен с подвижным кднтактом переключателя 8, выход фазовращателя 26 соединен с вторым неподвижным контактом переключателя 6, подвижный контакт которого соединен с входом фазоинвертора 27 и первым входом ключа 9, второй вход которого соединен с выходом фазоинвертора 27, а выход ключа 9 соединен с входом перемножителя 10, выход которого через источник 12 напряжения смещения соединен с первым входом преобразователя 14 напряжения во временной интервал, второй вход которого соединен с

-выходом источника 13 опорного напряжения, третий вход соединен с выходом

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей RLC.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет дополнительных коррекций погрешностей.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

+U оу, а на выходе перемножителя 10

1302211 (t) ))г р

sin(t-q„) созе + ()г+R ис„)(+П,„oyU„s n t U

1 Пг R Г

=в

2 (sin(-g )+

+8 in(2Ut-U„)) +U,„oyU sinnt+U „п.

На,вход преобразователя 14 поступает напряжение

11г «кь г .. !5 ь (sing„+sin(2Qt20 где U — .напряжение смещения источсм ника 12, введенного для смешения измеряемых напряжений в положительной облас- 25 ти для корректности функционирования цифровых узлов.

На выходе ячейки 2И 15 сформируется число-импульсный код пТС

2П о о

sing +

f t (U „-U и) ОП„cp 1 о который фиксируется в счетчике 19.

В преобразователе 14 производится двухтактное интегрирование и преобразование входных сигналов.

В результате двухтактного интегрирования получаем число-импульсный код

s sin nQ„++ пЯ R, о 2U() 45

)(nT(U Ю,„п) Оппсру1 о 11 Ц

В конце первого такта второго цикла измерения код заносится в ревер- 50 сивный счетчик 21, а во втором такте второго цикла в счетчике 21 вычитывается N из N, причем фиксируется в счетчике 19.

В результате вычитания в счетчике

21 содержится число птиг о

Цг) +U(-„,oyU(U sinut+U«n р

Триггер 28 поменяет режим счета счетчика 21, если N,i N, так, чтобы в нем. фиксировался прямой код результатов измерений.

По окончании первого такта второго цикла вновь срабатывает триггер 16, переводя ключ 9 в первоначальное положение.

Начинается третий цикл работы измерителя. В конце первого такта третьего цикла интегратор преобразователя 14 заряжен до уровня У, а импульсами начала первого такта результаты измерений переписываются иэ реверсивного счетчика 21 в отсчетный блок 22, код N параллельно вносится из счетчика 19 в счетчик 21, после чего счетчик 19 сбрасывает сигналы на выход элементов 24 и 25. Поскольку триггер 17 установлен .в единичное

Ч состояние еще в первом цикле, код, вновь полученный в третьем цикле, поступает и на счетчик 19 и на реверсивный счетчик 21. В результате после третьего цикла в счетчике 21 зафиксирован код разности N --N<.

Формула изобретения

Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидального напряжения, усилитель мощности, операционный усилитель, опорный резистор, фазовращатель и переключатель родa работы, причем выход генератора связан с входом фазовращателя, первы(1и неподвижными контактами первого, второго и третьего направлений переключателя рода работы, второй неподвижный контакт первого направления соединен с выходом фаэовращателя, вт орой неподвижный контакт второго направления, подключен к выходу операционного усилителя и второму неподвижному контакту третьего направления, подвижный контакт которого через опорный резистор связан с инвертирующим входом

1302211

Составитель В. Смирнов

Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор А. Ильин

Заказ 1214/45 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 операционного усилителя и вторым зажимом исследуемого комплексного сопротивления, первый зажим которого подключен к подвижному контакту второго направления,а неинвертирующий вход опе- 5 рационного усилителя связан с корпусом, о т л и ч а юшийся тем,что,с целью повышения точности измерений, в него до1. полнительно введены фазоинвертор, ключ, умножитель, генератор импуль- 10 сов с автоподстройкой частоты, источ-. ник напряжения смещения, источник опорного напряжения, интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени, три триггера, три эле- 15 мента 2И, два элемента задержки, счетчик, элемент перезаписи, реверсивный счетчик и отсчетный блок, причем к первому неподвижному контакту ключа подключены вход фазоинвертора 20 и подвижный контакт первого коммутирующего направления переключателя рода работы, а к второму неподвижному контакту ключа подключен выход фазоинвертора, при этом подвижный контакт ключа связан с первым входом перемножителя, вторым входом соединенного с выходом операционного усилителя, причем выход перемножителя через источник напряжения смещения соединен 30 с первым входом преобразователя напряжения в интервал времени, второй вход которого связан с выходом источника опорного напряжения, третий вход соединен с выходом генератора 35 импульсов, первый выход подключен к входу установки первого триггера и управляющему входу отсчетного устройства, второй выход соединен с первым входом третьего элемента 2И, а третий выход связан с первым входом первого элемента 2И и синхронным входом второго триггера, выход которого подключен к входу управления ключа, причем второй вход первого элемента 2И подключен к выходу генератора импульсов, второй вход третьего элемента 2И связан с выходом первого триггера и первым входом второго элемента 2И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента 2И и счетному входу счетчика, управляющий вход которого через два элемента задержки связан с выходом третьего элемента 2И, при этом выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом элемента перезаписи, входная информационная шина которого соединена с выходом счетчика, а выходная информационная шина связана с входом установки реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента 2И, вход управления подключен к выходу третьего триггера, входом установки связанного с выходом переполнения реверсивного счетчика, а входом сброса соединенного с выходом второго элемента задержки, причем информационный выход реверсивного счетчика соединен с входной шиной. отсчетного блока, а управляющий вход генератора импульсов подключен к выходу усилителя мощности.