Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения электрической емкости, индуктивности и сопротивления . Целью изобретения является увеличение точности измерения. Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления содержит генератор синусоидального напряжения G, измерительную цепь А с образцовым RQ и измеряемыми элементами Zx, генератор импульсов и нуль-орган. Введение источника образцового постоянного напряжения, кодоуправляемого делителя напряжения, формирователя кода амплитуды , вычислителя, установочного делителя напряжения и компаратора напряжения, где генератор синусоидального напряжения G выполнен на базе цифрового генератора, содержащего преобразователь код-напряжение и формирователь кода формы сигнала , позволило исключить динамические погрешности первого и второго рода, что увеличило точность измерения емкости, индуктивности и сопротивления. 2 ил. Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 27 26 Ж®И3

Ййапнс щ%

Е, S JIHQ !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4667569/21 (22) 27.03.89 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (72) В. Н. Чинков, И. Ю. Курганцев, Н. А. Сычев, В. Г. Калинин и В. B. Байрак (53) 681.327.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 467302, кл. G 01 R 27/26, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 920566, кл. G 01 R 27/26, 1980. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОС"ТИ, ИНДУКТИВ НОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения электрической емкости, индуктивности и сопротивления. Целью изобретения является увеличение точности измерения. Цифровой

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической емкости, индуктивности и сопротивления.

Целью изобретения является увеличение точности измерения.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема измерителя; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая принцип его работы.

Измеритель содержит формирователь 1 кода амплитуды (ФКА), кодоуправляемый делитель 2 напряжения (КДН), источник 3 образцового постоянного напряжения (ИОН), установочный делитель 4 напряжения (УДН), преобразователь 5 код — напряжение (ПКН) и формирователь 6 кода формы сигнала (ФКФС), образующие цифровой генератор 7, образцовый 8 (Ro) и измеряемый 9 (Z„) элементы, образующие измерительную цепь 10, нуль-орган 11 (НО), гене„„SU„„1629880 д измеритель емкости, индуктивности и сопротивления содержит генератор синусоидального напряжения G, измерительную цепь 4 с образцовым Ro и измеряемыми элементами

Z„, генератор импульсов и нуль-орган. Введение источника образцового постоянного напряжения, кодоуправляемого делителя напряжения, формирователя кода амплитуды, вычислителя, установочного делителя напряжения и компаратора напряжения, где генератор синусоидального напряжения

G выполнен на базе цифрового генератора, содержащего преобразователь код — напряжение и формирователь кода формы сигнала, позволило исключить динамические погрешности первого и второго рода, что увеличило точность измерения емкости, индуктивности и сопротивления. 2 ил. ратор 12 импульсов (ГИ), вычислитель 13 (В) и компаратор 14 напряжения (КН).

ФКА реализуется на основе, например, счетчиков 155ИЕ2, 155ИЕ4, 155ИЕ5 и др.

КДН 2 можно построить на базе микросхем

572ПА1, 594ПА1, 1108ПА1 и др. УД Н 4 можно реализовать на базе этих же микросхем, при этом на управляющие входы подается заданная комбинация высоких и низких потенциалов: при настройке измерителя она может подстраиваться (меняться). ПНК 5 также может строиться на базе микросхем

572ПА1, 594ПА1, 1108ПА! и др., при этом потенциальный вход запитывается с выхода

КДН 2, а управляющие входы подключены к выходу ФКФС 6, который может быть реализован с применением, например, микросхем 505РЕЗ (0068 ... 0071). НО 1 и КН 14 выполняются на базе, например, интегральных компараторов 521СА4. 554СА (1 ... 3).

547СА (1...3) и др., вычислитель 13 может

1629880

Формула изобретения быть реализован на базе 155ИПЗ, 564ИПЗ и т. и.

Измеритель работает следующим образом.

ФКА 1 имеет начальную уставку и при поступлении команды о начале измерения согласно значению этой уставки ПКН 5 запитывается через КДН 2 от ИОН 3 постоянным напряжением строго заданного значения Ug. На вход ФКФС 6 начинают поступать импульсы с ГИ 12, что приводит к появлению на выходе ФКФС 6 кодовых комбинаций, соответствующих синусоидальному закону. ПКН 5, управляемый этими комбинациями, формирует на своем выходе синусоидальное напряжение, которое поступает на вход измерительной цепи 10. Измеритель определяет значения сопротивления, емкости и индуктивности согласно форх х7

U(0)=U„,51пч:; L=- = —;

a 2л

1 (/(л/2)=U„,сояр; C= — = — ха 2лх

U(0) U(0) — =х; Q=

1„, U(a/2)

U(3T,/2) У(т /2)

1„, U(0) где U„,— амплитуда выходного напряжения;

1„, — выходной ток;

R — измеряемое сопротивление;

L — измеряемая индуктивность;

С вЂ” измеряемая емкость;

Q — коэффициент добротности;

tg8 — тангенс угла потерь;

U(0) и U(— ") — код мгновенного значения напря2 жения.

ФКА 1 с заданным коэффициентом пересчета, определяемым количеством импульсов поступивших на ФКФС 6 для формирования периода гармонического сигнала, импульсов, поступивших с ГИ 12, после каждого периода синусоидального сигнала изменяет (увеличивает) выходной код на единицу младшего разряда. Это приводит к изменению коэффициента деления КДН 2 и увеличению постоянного напряжения, згпитывающего

ПКН 5. Таким образом, в каждом последующем периоде амплитуда синусоидального напряжения У ® поступающего на измерительную цепь 10, увеличивается на строго определенное значение (фиг. 2). Такое возрастание амплитуды приводит к тому, что в момент времени 1 КН 14 формирует сигнал равенства напряжения на выходе

УДН 4 (строго заданного) и амплитуды синусоидального сигнала U (t) в точке, соединяющей Z, и R

ФКА 1, а по второму — код синуса с выхода

ФКФС 6 для момента времени l|. Перемно25

55 жение этих кодов в В 13 позволяет определить U (л/2). С момента поступления сигнала с КН 14 вводится в вычисление значение 1„„ которое определяется значением напряжения на выходе УДН 4 и может заранее храниться в виде кода в В 13. После прохождения сигнала с КН 14 В 13 начинает реагировать на сигналы с НО 11. При первом же переходе напряжения Ь 2(/) в точке, соединяющей Z, è Ro. через нуль (момент времени t ) НО 11 выдает сигнал и в В 13 по первому входу будет записан код амплитуды, а по второму — код синуса (для момента времени tq) Перемножение этих кодов в

В 13 позволяет определить U(0). Таким образом, определив I,„, U(n/2) и U(0), «13 вычисляются значения R, L, С, Q и tg6 согласно приведенным формулам.

Таким образом, исключая динамические погрешности первого и второго рода, повышают точность измерения емкости, индуктивности и сопротивления.

Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления, содержагций генератор синусоидального напряжения, измерительную цепь с образцовым и измеряемым элементами, генератор импульсов и нульорган, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в него введены источник образцового напряжения, кодоуправляемый делитель напряжения, формирователь кода амплитуды, вычислитель, установочный делитель напряжения и компаратор напряжения, причем генератор синусоидального напряжения выполнен на базе цифрового генератора, содержащего преобразователь код — напряжение и формирователь кода формы сигнала, вход. которого соединен с выходом генератора импульсов и входом формирователя кода амплитуды, выход которого соединен с кодовым входом кодоуправляемого делителя напряжения и первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом формирователя кода формы с гнала и кодовым входом преобразователя код — напряжение, потенциальный вход которого соединен с выходом кодоуправляемого делителя напряжения, потенциальный вход которого соединен с выходом источника образцового напряжения и входом установочного делителя напряжения, выход которого соединен с вторым входом компаратора напряжений, выход которого со динен с четвертым входом вычислителя, третий вход которого соединен с выходом нуль-органа, вход которого соединен с первым входом компаратора напряжений и точкой соединения образцового и измеряемого элементов, вход измерительной цепи с образцовым и измеряемым элементами соединен с выходом преобразователя код — напряжение. (б29880

Составитель А. Дивеев

Редактор О. Юрковецкая Техред А. Кравчук Корректор T. Малец

Заказ 438 Тираж 4!1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления Цифровой измеритель емкости, индуктивности и сопротивления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении параметров параллельных RXCX цепей

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения значений малых емкостей, шунтированных резисторами

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для применения в измерительных приборах на станках с ЧПУ в качестве встраиваемого бесконтактного емкостного измерительного датчика с автономным электропитанием

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, предназначено для измерения активной составляющей проводимости, емкости и добротности радиотехнических элементов в параллельной и/или последовательной схемах замещения параметров с повышенной точностью и быстродействием измерений в широком диапазоне рабочих частот и может быть использовано при технологическом контроле параметров полупроводниковых приборов и других как линейных, так и нелинейных объектов Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерений с сохранением диапазона рабочих частот

Изобретение относится к контрольно-из мерительной технике и может быть использовано для измерения электрических параметров фольги при изготовлении электрических конденсаторов

Изобретение относится к измерению электрических и неэлектрических величин, в частности неэлектрических величин, допускающих преобразование индуктивными или емкостными датчиками, а также емкости, индуктивности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении

Изобретение относится к контрольноизмерительной СВЧ-технике и может быть использовано в технологических процессах электронной промышленности при контроле электрофизических параметров цилиндрических образцов (ЦО) из полупроводниковых , диэлектрических материалов или их структур

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для измерения неэлектрических физических величин посредством емкостных, индуктивных или резистивных датчиков

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для измерения неэлектрических физических величин посредством емкостных, резистивных или индуктивных датчиков

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано для измерения диэлектрических характеристик веществ с помощью емкостного или индуктивного датчика

Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано для контроля и измерения диэлектрических параметров различных сред

Изобретение относится к измерению электрических величин, в частности емкости

Изобретение относится к способам и устройству для передачи электромагнитных сигналов в землю через конденсатор

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении тангенса угла диэлектрических потерь твердых изоляционных материалов, жидких диэлектриков, например, трансформаторного масла
Наверх