Преобразователь параметров трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников

Авторы патента:

G01R27/02 - для измерения активного, реактивного и полного сопротивления или других производных от них характеристик, двухполюсника, например постоянной времени (для измерения только фазового угла G01R 25/00)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, в частности для преобразования параметров датчиков в напряжение. Цель изобретения - расширение области применения. Напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала через блок 2 сопротивлений поступает на вход усилителя 5, выходное напряжение которого определяется соотношением параметров измеряемого двухполюсника 3 и образцового элемента 4. Выходное напряжение усилителя 5 поступает на первый вход сумматора 6, на второй и третий входы которого подается напряжение с первого и второго выходов интегро-дифференцирующего блока 9, образованного дифференциатором 10 и интегратором 11. Выходное напряжение сумматора 6 поступает на второй вход фазочувствительного индикатора 12, на первый вход которого поступает напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала. Выходное напряжение фазочувствительного индикатора 12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 7 напряжения. Выходное напряжение амплитудного детектора 13 огибающей выходного напряжения фазочувствительного индикатора 12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 8 напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4248215/24-21 (22) 19,05.87 (46) 07.07.90. Бюл. Р 25 (71 ) Пензенский политехнический институт (72) В.П.Арбузов (53) 621.317.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 711 481, кл . С Ol R 27/12, 1974. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХвЂ”

ЭЛЕМЕНТНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ПАССИВНЫХ

ДВУХПОЛЮСНИКОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, в частности для преобразования параметров датчиков в напряжение. Цель изобретения вЂ” расширение области применения. Напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала через блок 2 сопровЂ” тивлений поступает на вход усилителя

5, выходное напряжение которого опре„„SU 1576872 А1 деляется соотношением параметров измеряемого двухполюсника 3 и образцоэого элемента 4. Выходное напряжение усилителя 5 поступает на первый вход сумматора 6, на второй и третий входы которого подается напряжение с первого и второго выходов интегродифференцирующего блока 9, образованн0го дифференциатором 10 и интегратором 11.

Выходное напряжение сумматора 6 поступает на второй вход фазочувствительного индикатора 12, на первый вход которого поступает напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала. Выходное напряжение фазочувствительного индикатора

12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 7 напряжения. Выходное напряжение амплитудного детектора 13 огибающей выходного напряжения фазочувствительного индикатоар .12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 8 напряжения. 2 ил.

1576872

Изобретение относится к электро измерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, в частности дпя ( преобразования параметров датчиков в напряжение.

Целью изобретения является расширение области применения.

На фиг,1 представлена блок-схема .преобразователя параметров трехэле ментных резонансных пассивных двух( полюсников; на фиг,2 вЂ” параллельная и последовательная схемы замещения трехэлементного резонансного пас- Ф5 сивного двухполюсника, Преобразователь параметров трех элементных резонансных пассивных двухполюсников содержит генератор 1 частотно-модулированного сигнала, 20, блок 2 сопротивлений, включающий преобразуемый двухполюсник 3 и образцовый элемент 4, усилитель 5, сумматор

6, управляемые делители 7 и 8 напря жения, интегродифференцирующий блок 25

9, включающий дифференциатор 10 и интегратор 11, фазочувствительный индикатор 12 и амплитудный детектор 13 огибающей.

Преобразуемый двухполюсник 3 и образцовый ..элемент 4 соединены последовательно,. общая точка их соединения представляет собой выход блока 2 сопротивлений. Вторые выводы преобразуемого двухполюсника З.и образцового 35 элемента 4 представляют собой первый и второй (второй и первый) входы блока 2 сопротивлений.

Вход и выход интегратора 11 представляют собой первые (вторые) вход и выход интегродифференцирующего блока 9. Вход и выход дифференциатора 10 представляют собой вторые (первые) вход и выход.интегродифферениирующего блока 9.

Выход генератора 1 частотно-модулированного сигнала соединен с первым входом блока 2 сопротивлений, выход которого подключен к входу усилителя

5, выход которого подключен к второму 50 входу блока 2 сопротивлений и к первому входу сумматора 6, второй вход которого соединен с первым выходом интегродифференцирующего блока 9, первый вход которого соединен с выходом управляемого делителя 7 напряжения, второй вход которого соединен с вьглодом генератора 1 частотно-модулированного сигнала, который соединен с первым входом управляемого делителя 8 напряжения и первым входом фазочувствительного индикатора 12.

Выход управляемого делителя 8 напряжения подключен ко второму. входу интегродифференцирующего блока 9, второй выход которого соединен с третьим входом сумматора 6, выход которого соединен со вторым входом фазочувствительного индикатора 12, выход которого соединен с первым управляющим входом управляемого делителя 7 навЂ” пряжения и через амплитудный детектор 13 огибающей со вторым управляющим входом управляемого делителя 8 напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение U с выхода генератора

1 частотно-модулированного сигнала поступает через блок 2 сопротивлений »а вход усилителя 5..Выходное напряжение усилителя 5 U < определяется соотношением параметров двухполюсника

3 и образцового элемента 4. В том случае, когда двухполюсник 3 включен между выходом генератора 1 и входом усилителя 5 и состоит из параллельного соединения К, Е„, С, а образцовый элемент 4 представляет собой сопротивление R и включен в обрато ную связь усилителя 5, выходное напряжение усилителя 5 равно

Го Ro

V = -U (- вЂ” - + --.вЂ” вЂ” + „ gC R ).

RX jgL„

Это напряжение поступает на первый вход сумматора 6, на второй и третий входы которого поступают напряжения

U< и U> с выхода интегратора 11 и дифференциатора 10 соответственно.

Выражения для напряжений. U и U имеют вид д

Ки

j я где К <, К вЂ” коэффициенты передач управляемых делителей 7 и

8 напряжения соответственно;

К ц, К вЂ” коэффициенты передач инвЂ” тегратора 11 и дифференциатора 10.

Напряжение U4 с выхода сумматора

6, равное алгебраической сумме напряжений U, U u U

Rï Ro

U = -U (вЂ -- + --.---- + шС R

4 О Б Я1 - х 0

1576872

К КЧ

)яК Кл)

j6) д поступает на второй вход фазочувстви тельного индикатора 12, на первый вход которого поступает напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала. Выходное напряжение фазочувствительного индикатора

12 изменяет коэффициент передачи К управляемого делителя 7 напряжения до тех пор, пока напряжение U4 не станет противофазно напряжению U т.е. Imu U4 = О. Условие квазиравновЂ”

"о весия для рассматриваемого случая описывается выражением

juC„R +

jgLх j Ю вЂ” )ИК К = О.

В момент достижения квазиравновесия

I> U = 0 коэффициент передачи К

Оо управляемого делителя 7 напряжения равен

R P вЂ” L 63(CI Ro вЂ” K

Кч1х и изменяется при изменении частоты генератора 1, а следовательно, изменяется и выходное напряжение фазочувствительного индикатора 12, огибающая которого выделяется амлпитудным детектором 13 огибающей ° Выходное напряжение амплитудного детектора 13 огибающей изменяет коэффициент передачи Ко управляемого делителя 8 напряжения до тех пор, пока выходное напряжение фазочувствительного индикатора 12 не будет содержать огибающей, а следовательно, коэффициент передачи К управляемого делителя 7 напряжения не будет зависеть от изменения частоты генератора I частотномодулированного сигнала, т.е.

ЗК, вЂ” О. или 2L Я(С R вЂ” К К ) =0. ая а

После достижения второго состояЭК ния квазиравновесия вЂ” вЂ” вЂ” = 0 коэфà фициент передачи Ко управляемого делителя 8 равен

СЛо

Кд а выражение для К принимает вид

К01Х

Выходные напряжения преобразователя У = KpR,, Us = UoK и U< пропорциональны преобразуемым параметрам:

Ro 1 Ro

U U ===! вЂ” вЂ” ° U U -- вЂ” С

5 о К 1„ 6 о Kg Х

-U о

В том случае, когда исследуемый двухполюсник состоит из последовательного соединения R, L „, С Х и включен в обратной связи усилителя 5, а образцовый элемент представляет со15 бой сопротивление R о и включен между выходом генератора I и входом усилителя 5, выходные напряжения преобразователя равны

20 U = U о о

L,х

U = U

6 о RKg

25 4 "о о

В качестве образцового элемента 4 в преобразователе можно испольэовать образцовый конденсатор или образцовую катушку индуктивности. В этом случае

30 фазочувствительный индикатор 12 должен изменять коэффициент передачи К управляемого делителя 7 напряжения до тех пор, пока напряжения U и 04 не станут в квадратуре.

Использование преобразователя параметров трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников позволяет расширить область применения, так как позволяет преобразовывать параметры

4р трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников как по параллельным так и по последовательным схемам эамещения.

45 Формула изобретения

Преобразователь параметров трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников, содержащий последовательно соединенные генератор частотвЂ” но-модулированного сигнала, блок сопротивлений и усилитель, вьФод которого соединен с вторым входом блока сопротивлений, последовательно соединенные фазочувствительный индикатор и первый управляемый делитель напряжения, амплитудный детектор огибающей, второй управляемый делитель напряжения, первый вход которого соеди1576872

Составитель N.Ìèíêèí

Редактор И.Горная Техред M.Дидык Корректор О.Ципле

Заказ 1845 Тираж 555 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 нен с выходом генератора, частотно-модулированного сигнала и первым входом фазочувствительного индикатора, выход которого через амплитудный детектор огибающей соединен с вторым входом второго управляемого делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены интегродиффЕренцирующий блок и сумматор, пер-! в и вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход вЂ” с первым выходом интегродифференцирующего блока, третий вход вЂ” с вторым выходом интегродифференцирующего блока, первый и

5 второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго управляемых делителей напряжения, второй вход первого управляемого делителя напряжения соединен с выходом генератора частотно-модулированного сигнала, а выход сумматора вЂ” с вторым входом фазочувствительного индикатора.

Преобразователь параметров трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, например для измерения параметров датчиков

Преобразователь сигналов тензодатчиков // 1569742

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в тензометрии для измерения силы, давления, ускорения

Измерительный преобразователь малых приращений относительной величины сопротивления // 1559312

Изобретение относится к измерениям параметров электрических цепей, в частности к измерению приращения сопротивления двухполюсников

Устройство для измерения активного сопротивления обмотки многообмоточного трансформатора под нагрузкой // 1559311

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения сопротивления, и может быть использовано для измерения активного сопротивления обмоток многообмоточных трансформаторов, имеющих по крайней мере одну неиспользуемую вторичную обмотку

Устройство для измерения удельной электропроводности жидкости // 1552121

Изобретение относится к гидрофизическим измерениям и может быть использовано, в частности, для измерения тонкой стратификации вод океана и для динамического измерения электропроводности жидкости

Преобразователь параметров многоэлементных двухполюсников // 1539679

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров физических объектов, эквивалентная электрическая схема которых является N-элементным двухполюсником (Д)

Частотный преобразователь // 1536324

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям электрических сигналов амплитудных датчиков, и может быть использовано в преобразователях для измерения различного рода неэлектрических величин

Устройство для измерения параметров элементов сложной электрической цепи // 1536323

Устройство для измерения отклонения сопротивления от заданного значения // 1536322

Изобретение относится к технике измерения параметров электрических цепей

Способ измерения параметров четырехэлементных двухполюсников мостом переменного тока // 1536320

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к способам измерений параметров сложных двухполюсников

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции // 2101716

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Способ измерения активных сопротивлений // 2110073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях

Способ контроля чистоты материала электропроводного изделия (варианты) // 2115934

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Способ измерения активного сопротивления элементов электрических цепей, содержащих индуктивности с ферромагнитным сердечником, и устройство для его осуществления // 2117307

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Способ определения параметров комплексного сопротивления электрической сети от точки подключения силового трансформатора до точки с бесконечной мощностью короткого замыкания // 2118828

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Мера активного сопротивления // 2119170

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Способ контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов // 2121151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Способ бесконтактного измерения удельной электропроводности плоских изделий // 2121152

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков