Измеритель параметров двухполюсников

Авторы патента:

G01R17/10 - измерительные мосты переменного или постоянного тока (устройства автоматического сравнения или автоматической компенсации G01R 17/02)

Владельцы патента RU 2495441:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Устройство содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, измерительную цепь, аналоговый сумматор и нуль-индикатор. Также в мостовой измеритель параметров двухполюсников введены совокупности элементов из линии связи для информационного сигнала, линии связи для питающих импульсов с генератора импульсов, два дополнительных резистора, операционный усилитель и аналоговый сумматор. При этом один из выводов сигнального провода линии связи для информационного сигнала соединен со свободным выводом резистора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, один из выводов сигнального провода линии связи для питающих импульсов соединен с общим выводом резистора и конденсатора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к общему выводу первого выхода генератора импульсов и резистора второй ветви измерительной цепи, общий вывод индуктивной катушки и конденсатора этой второй ветви подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, несигнальный проводник соединительных линий подключен к «земле». Первый дополнительный резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, второй дополнительный резистор включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и «землей». К одному из двух входов аналогового сумматора подключен выход операционного усилителя, к другому его входу подключен первый выход генератора импульсов, выход аналогового сумматора соединен с сигнальным входом нуль-индикатора, а его общая шина «заземлена». Технический результат изобретения - повышение точности при дистанционных измерениях. 1 ил.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков.

Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников (А.С. СССР №1157467, G01R 17/10, БИ 1985, №19), содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является понижение точности при дистанционных измерениях за счет сравнительно большой составляющей погрешности от паразитной емкости соединительной линии для информационного сигнала. В случае дистанционных измерений имеется соединительная линия (например, коаксиальный кабель) между мостом и объектом контроля, измерения или исследования. Объектами измерения также могут быть параметры параметрических датчиков. Эквивалентные параметры соединительной линии (в данном случае паразитные параметры) вносят соответствующие составляющие в погрешность измерения. Основная (наибольшая) из них - это составляющая погрешности от электрической емкости соединительной линии (от паразитной емкости). При измерениях на переменном токе в текущее время приведенное положение настолько обострилось, что стало представлять собой проблему дистанционных измерений, что обосновано в статье - Соловьев А.Л. Развитие компенсационно-мостовых методов построения измерительных преобразователей для емкостных и индуктивных датчиков. Приборы и системы управления, 1995, №6, стр.20, второй столбец, вторая половина предпоследнего абзаца. Это, в частности, объясняется тем, что распространение получили малогабаритные и миниатюрные датчики, которые соответственно имеют малые значения информативных параметров. Такие значения становятся косвенно сопоставимыми со значениями емкостей соединительных линий для информационных сигналов. В частности, емкостный датчик может иметь значения в районе единиц и десятка пФ, что приведено в вышеназванной статье на стр.23, последний абзац.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников (А.С. СССР №798606, G01R 17/10, БИ 1981, №3) содержащий последовательно соединенные генератор импульсов сложной формы, мостовую электрическую цепь и индикатор равновесия (прототип).

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности при дистанционных измерениях за счет уменьшения составляющей погрешности от емкости (паразитной) соединительной линии для информационного сигнала.

Это достигается тем, что в измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K₀t⁰, K₁t¹, K₃t³, где K₀, K₁, K₃ - постоянные коэффициенты и t - время, из коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, из блока синхронизации, выход которого соединен со входами синхронизации формирователей импульсов, а также образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов, общая шина генераторов импульсов «заземлена»; измерительную цепь, которая включает в себя первую ветвь из последовательно соединенных двух резисторов, параллельно первому из них подключена цепь из последовательно соединенных конденсатора и индуктивной катушки, и вторую ветвь из последовательно соединенных двух резисторов и катушки индуктивности, параллельно которой подключен конденсатор, свободный вывод резистора второй ветви соединен с первым выходом генератора импульсов; нуль-индикатор, вход синхронизации которого соединен со вторым выходом (выходом синхронизации) генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора «заземлена», введена совокупность элементов из линии связи для информационного сигнала, линии связи для питающих импульсов с генератора импульсов, двух дополнительных резисторов, операционного усилителя и аналогового сумматора, один из выводов сигнального провода линии связи для информационного сигнала соединен со свободным выводом резистора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, один из выводов сигнального провода линии связи для питающих импульсов соединен с общим выводом резистора и конденсатора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к общему выводу первого выхода генератора импульсов и резистора второй ветви измерительной цепи, общий вывод индуктивной катушки и конденсатора этой второй ветви подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, несигнальный проводник соединительных линий подключен к «земле», первый дополнительный резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, второй дополнительный резистор включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и «землей», к одному из двух входов аналогового сумматора соединен выход операционного усилителя, к другому его входу подключен первый выход генератора импульсов, выход аналогового сумматора соединен с сигнальным входом нуль-индикатора, а его общая шина «заземлена».

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1).

Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 импульсов, включающий в себя формирователь 2 импульсов напряжения прямоугольной формы K₀t⁰, где здесь и в дальнейшем K_i - постоянные коэффициенты, t - время, формирователь 3 импульсов линейно изменяющегося напряжения K₁t¹ и формирователь 4 импульсов кубичной формы K₃1³. Выходы каждого формирователя соединены со входами коммутатора 5, выход которого подключен ко входу усилителя 6 мощности. Выход его образует первый выход генератора импульсов. Выход блока 7 синхронизации соединен со входами (входами синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также образует второй выход генератора импульсов (выход синхронизации). Общая шина генератора 1 заземлена.

Измерительная цепь включает в себя две ветви. Первая из них содержит последовательно соединенные резисторы 8 (R8) и 9 (R9). Параллельно резистору 8 включены последовательно соединенные конденсатор 10 (С10) и индуктивная катушка 11 (L11). Вторая ветвь содержит последовательно соединенные резистор 12 (R12), 13 (R13) и индуктивную катушку 14 (L14). Параллельно последней включен конденсатор 15 (С15). Общий вывод резистора 8 и конденсатора 10 соединен со свободным выводом резистора 12 посредством сигнального провода линии связи 16 для питающих импульсов с генератора 1. Общий вывод сигнального провода и резистора 12 соединен с первым выходом генератора импульсов 1. Свободный вывод резистора 9 соединен со свободным общим выводом индуктивной катушки 14 и конденсатора 15 посредством сигнального провода линии связи 17 для информационного сигнала. Несигнальный проводник в линиях связи 16 и 17 «заземлен».

Общий вывод сигнального провода линии связи 17 индуктивной катушки 14 и конденсатора 15 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 18. Резистор обратной связи 19 (R19) включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 18. Резистор 20 (R20) включен между неинвертирующим входом операционного усилителя 18 и «землей».

Выход операционного усилителя 18 соединен с одним из двух входов аналогового сумматора 21. Другой вход сумматора подключен к первому выходу генератора импульсов 1. Общая шина аналогового сумматора «заземлена».

Выход аналогового сумматора 21 соединен с первым входом (сигнальный вход) нуль-индикатора 22. Второй вход его (вход синхронизации) подключен ко второму выходу (выходу синхронизации) генератора импульсов 1. Общая шина нуль-индикатора «заземлена».

Резистор 8, конденсатор 10 и индуктивная катушка 11 образуют объект контроля, измерения или исследования. Они также могут образовывать схему замещения датчика. Кроме того, они могут представлять собой три параметрических датчика (резистивный датчик, емкостный и индуктивный). Резисторы 9 и 12 имеют равные, известные и постоянные значения сопротивлений

$R_{9} = R_{12} = R . (1)$

Резистор 13, индуктивная катушка 14 и конденсатор 15 имеют известные, регулируемые значения параметров. Они являются уравновешивающими элементами. Резисторы 19 и 20 тоже имеют постоянные значения сопротивлений. Эти сопротивления равны

$R_{20} = R R_{19} / (R + R_{19}), (2)$

$R_{19} = R \frac{K + 1}{K - 1}, (3)$

где K - коэффициент усиления операционного усилителя 18. Вход измерительной цепи относительно «земли» образует общий вывод резистора 12 и сигнального провода линии связи 16 для питающих импульсов. Выходное напряжение измерительной цепи образуется двумя напряжениями противоположной полярности. Это выходное напряжение операционного усилителя 18 и напряжение первого выхода генератора импульсов 1. Сумма значений этих напряжений может приводиться к нулю. В исходном состоянии до прихода питающего импульса с генератора импульсов 1 реактивные элементы измерительной цепи свободны от запасов энергии, входное напряжение измерительной цепи и ее выходные напряжения равны нулю.

Измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. Вначале посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора импульсов 1 подадим на измерительную цепь последовательность импульсов прямоугольной формы (K₀t₀). При воздействии очередного импульса в установившемся режиме в импульсе выходного напряжения сумматора 21 имеется плоская вершина в интервале времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 13 приводим значение напряжения этой плоской вершины к нулю и тем самым выполняется первое условие равновесия.

$R_{8} R_{13} - R^{2} = 0. (4)$

Здесь и в дальнейшем отмечаем равновесие измерительной цепи по нуль-индикатору 22 (например, осциллограф). Сигнал синхронизации со второго выхода генератора 1 на второй вход нуль-индикатора 22 обеспечивает устойчивость показаний последнего.

Далее посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора 1 подадим на измерительную цепь последовательность импульсов линейно изменяющегося напряжения (K₁t¹) При воздействии очередного такого импульса на выходе сумматора после окончания переходного процесса устанавливается импульсный сигнал с плоской вершиной. Однократной регулировкой значения индуктивности уравновешивающей катушки индуктивности 14 приводим значение напряжения этой плоской вершины к нулю, т.е., выполняем второе условие равновесия

$L_{14} - C_{10} R^{2} = 0. (5)$

При этом первое условие (4) не нарушается, т.к. регулируемый здесь параметр L₁₄ в него не входит.

После этого посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора 1 подаем на измерительную цепь последовательность импульсов кубичной формы K₃t³. При поступлении очередного импульса на выходе сумматора 21 после окончания переходного процесса имеется напряжение с плоской вершиной. Это напряжение однократной регулировкой емкости уравновешивающего конденсатора 15 приводим к нулю, тем самым выполняется третье условие равновесия.

$L_{11} - C_{15} R^{2} = 0. (6)$

Первые два условия равновесия (4) и (5) от этого не нарушаются, так как регулируемый параметр С₁₅ в них не входит.

Отсчет искомых параметров R₈, С₁₀ и L₁₁ берется из трех условий равновесия. (4)-(6). По сути, из трех уравнений берется отсчет трех неизвестных параметров.

В приведенном (фиг.1) частном случае линия связи 16 для питающих импульсов и линия связи 17 для информационного сигнала выбраны в виде коаксиальных кабелей. Реализация их может быть и другой. В частности, в виде двух изолированных проводов. Один - сигнальный провод для питающих импульсов с первого выхода генератора 1. Другой - сигнальный провод для информационного сигнала.

Емкость линии связи С_п для информационного сигнала включается между инвертирующим входом операционного усилителя 18 и землей. В рассмотренном варианте она не вносит погрешность в определение первого параметра R8, т.к. первая производная от неизменяющейся величины равна нулю. При определении двух других параметров емкость линии связи С_п вносит весьма малую составляющую погрешности. Это объясняется тем, что при большом и очень большом коэффициенте усиления операционного усилителя 18 амплитуда напряжения на его инвертирующем входе и на емкости С_п весьма мала и, соответственно, весьма малой является скорость изменения напряжения $(\frac{d u_{C}}{d t})$ . Электрический ток и напряжение на емкости связаны между собой известной дифференциальной зависимостью

$i_{c} = C \frac{d u_{C}}{d t} (7)$

В рассмотренной схеме (фиг.1) скорость изменения напряжения является очень малой, емкость линии связи тоже стремятся выбирать малой, поэтому в правой части выражения (7) имеется произведение двух малых величин. Отсюда на емкость С_п ответвляется исчезающе малый электрический ток, что предопределяет очень малую составляющую погрешности от емкости линии связи для информационного сигнала.

Составляющая относительной погрешности от емкости линии связи для информационного сигнала при определении значения емкости С10 находится из выражения

$δ_{c} (C) = \frac{C_{п} R (R + R_{8}) (R + R_{13})}{L_{14} R_{8} (K - 1)}, (8)$

составляющая относительной погрешности от емкости линии связи при определении значения индуктивности L11 -

$δ_{c} (L) = \frac{C_{п} [(L_{11} C_{10} + L_{14} C_{15}) (R + R_{8}) (R + R_{13}) + L_{14} C_{10} R R_{8}]}{L_{14} C_{10} C_{15} R R_{8} (K - 1)} . (9)$

Если в формулах (8) и (9) в знаменателе не учитывать сомножитель (K-1), то в общем случае значение числителя может быть меньше значения знаменателя, в худшем случае эти значения сопоставимы между собой. Очевидным порядком видно, что обе относительные погрешности получаются весьма малыми при больших и очень больших коэффициентах усиления K операционного усилителя 18. Поэтому следует выбирать соответствующий операционный усилитель, например, 140УД25А с коэффициентом усиления K=10⁶.

Таким образом, измеритель параметров двухполюсников реализует повышение точности при дистанционных измерениях за счет уменьшения составляющей погрешности от емкости линии связи для информационного сигнала. Он имеет раздельное уравновешивание и сохранил другие достоинства устройств с импульсным питанием измерительной цепи.

Измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K₀t⁰, K₁t¹, K₃t³, где K₀, K₁, K₃ - постоянные коэффициенты и t - время, из коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, из блока синхронизации, выход которого соединен со входами синхронизации формирователей импульсов, а также образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов, общая шина генераторов импульсов «заземлена»; измерительную цепь, которая включает в себя первую ветвь из последовательно соединенных двух резисторов, параллельно первому из них подключена цепь из последовательно соединенных конденсатора и индуктивной катушки, и вторую ветвь из последовательно соединенных двух резисторов и катушки индуктивности, параллельно которой подключен конденсатор, свободный вывод резистора второй ветви соединен с первым выходом генератора импульсов; нуль-индикатор, вход синхронизации которого соединен со вторым выходом (выходом синхронизации) генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора «заземлена», отличающийся тем, что в него введена совокупность элементов из линии связи для информационного сигнала, линии связи для питающих импульсов с генератора импульсов, двух дополнительных резисторов, операционного усилителя и аналогового сумматора, один из выводов сигнального провода линии связи для информационного сигнала соединен со свободным выводом резистора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, один из выводов сигнального провода линии связи для питающих импульсов соединен с общим выводом резистора и конденсатора первой ветви измерительной цепи, другой вывод этого сигнального провода подключен к общему выводу первого выхода генератора импульсов и резистора второй ветви измерительной цепи, общий вывод индуктивной катушки и конденсатора этой второй ветви подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, несигнальный проводник соединительных линий подключен к «земле», первый дополнительный резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, второй дополнительный резистор включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и «землей», с одним из двух входов аналогового сумматора соединен выход операционного усилителя, к другому его входу подключен первый выход генератора импульсов, выход аналогового сумматора соединен с сигнальным входом нуль-индикатора, а его общая шина «заземлена».

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. .

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2473918

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2471197

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры трехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с трехэлементной схемой замещения.

Измерительное устройство // 2469341

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения неэлектрических величин при помощи тензометрических мостовых датчиков с инструментальными усилителями, запитанных постоянным током.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2461011

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и предназначено для контроля и определения параметров двухполюсников.

Способ определения уровня диэлектрического вещества // 2456552

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов.

Способ определения параметров двухполюсника // 2449295

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, что представляет существенный практический интерес для контроля широкого спектра выпускаемых электрорадиоизделий, а также двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов на промышленных объектах и транспортных средствах.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2447452

Мостовой измеритель сопротивлений трех резистивных датчиков // 2427847

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения физических величин посредством трех резистивных датчиков.

Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников // 2399918

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2495442

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающего сложного электрического сигнала, мостовую цепь и нуль-индикатор. При этом в мостовой измеритель параметров двухполюсников введен двухполюсник с уравновешивающими элементами, входящий в состав мостовой цепи, дополнительный резистор, который включен параллельно первой индуктивной катушке в первой ветви мостовой цепи. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от паразитных емкостей относительно "земли" регулируемых уравновешивающих элементов и нестабильности этих паразитных емкостей. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2499264

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мост содержит две параллельные ветви, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, свободный вывод другого - заземлен, общий вывод этих двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи. Вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и сложного двухполюсника, одиночный резистор подключен к первому выходу генератора питающих импульсов, общий вывод одиночного резистора и сложного двухполюсника образует второй вывод выхода мостовой цепи. Сложный двухполюсник состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из ветвей включает в себя последовательно соединенные первый резистор и индуктивную катушку, к их общему выводу подключен второй резистор, свободный вывод индуктивной катушки заземлен. Вторая ветвь сложного двухполюсника включает в себя две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения состоит из параллельно включенных первого резистора и цепи из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора, общий вывод первого резистора и конденсатора подключен к незаземленной клемме для подключения двухполюсника объекта измерения, а общий вывод двух резисторов - к заземленной клемме. Технический результат изобретения состоит в уменьшении погрешности измерения. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников // 2501025

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, оно может быть использовано для измерения параметров объектов, которые можно представить схемами замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников, а также его можно использовать для определения параметров датчиков. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей измерителя, а именно мостовой измеритель позволяет определять параметры R-C, R-L и R-L-C двухполюсников объектов измерения, содержащих пять, шесть и более элементов. Технический результат достигается благодаря тому, что в мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников введены дополнительный резистор, дополнительная индуктивная катушка и цепи наращивания, определяют количество таких цепей и их подключение друг к другу. Общее количество одинаковых цепей наращивания равно частному от деления n-2 на четыре (n - число параметров в двухполюснике объекта измерения), если это частное от деления является целым числом. При этом последняя цепь наращивания является полной, если частное от деления содержит целую и дробную части, то количество цепей наращивания равно целой части плюс единица, и последняя цепь наращивания является неполной. Общее количество элементов в каждом из двух одинаковых двухполюсников во второй ветви моста равно числу параметров n в двухполюснике объекта измерения, каждая последующая цепь наращивания подключается параллельно индуктивной катушке предыдущей цепи наращивания. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников // 2509310

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения. Мостовой измеритель содержит последовательно соединенные генератор питающего сигнала, мостовую цепь и нуль-индикатор. Генератор содержит формирователи прямоугольных, линейно-изменяющихся, квадратичных импульсов, коммутатор, синхронизатор, усилитель мощности. Общая шина генератора импульсов подключена к земле, а первый выход его соединен со входом электрического моста, первая из двух ветвей которого образована конденсатором плеча отношения, одним выводом подключенного ко входу моста, и сложной электрической цепью. Вторая ветвь моста включена параллельно его первой ветви и состоит из последовательно соединенных конденсатора второго плеча отношения и двух клемм для подключения объекта измерения. Общий вывод конденсатора плеча отношения и первого конденсатора образуют первый вывод выхода моста. Общий вывод конденсатора второго плеча отношения и клеммы образует второй вывод выхода моста. Также устройство содержит n-2 цепей наращивания, начиная с n, равного четырем, n - число элементов в двухполюснике. Последняя цепь наращивания является неполной и содержит три элемента - резистор и два конденсатора. К дифференциальному входу нуль-индикатора подключены два вывода выхода моста, ко входу синхронизации - второй выход генератора импульсов, общая шина нуль-индикатор заземлена. Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров пассивных многоэлементных rlc двухполюсников // 2509311

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к области измерения параметров объектов, имеющих схемы замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников. Устройство содержит генератор напряжения n-й степени, измерительный мост, дифференциальный усилитель, устройство управления, нуль индикатор, n-каскадный дифференциатор, а также объект измерения. Первая ветвь мостовой цепи состоит из двух последовательно включенных двухполюсников - одиночного резистора и многоэлементного двухполюсника с регулируемыми элементами, выполненного по схеме частотно-независимого двухполюсника (ЧНДП), параллельно которому подключается RLC двухполюсник объекта измерения. Вторая ветвь состоит из двух последовательно включенных резисторов. Для определения обобщенных параметров проводимости измеряемого многоэлементного двухполюсника осуществляется настройка двухполюсной цепи, образованной двумя двухполюсниками - частотно-независимым и измеряемым, - на режим частотной независимости, при котором в напряжении на ЧНДП отсутствуют импульсы напряжения всех степеней, кроме старшей, n-й. Измеритель сохраняет свойство раздельного уравновешивания и расширенные функциональные возможности, позволяющие создавать устройства для определения параметров различных вариантов многоэлементных двухполюсных цепей, имеющих схемы замещения типа RLC. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей мостового измерителя с питанием импульсами напряжения. 1 ил.

Измеритель параметров двухполюсников // 2509312

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов, измерительную цепь, аналоговый сумматор и нуль-индикатор. В мостовой измеритель введены первая линия связи для информативного сигнала, вторая линия связи для питающих импульсов, дополнительный резистор, операционный усилитель, неинвертирующий повторитель напряжения и аналоговый сумматор. При этом первый вывод сигнального провода первой линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод сигнального провода соединен с общим выводом первого и третьего резисторов первой ветви измерительной цепи, первый вывод сигнального провода второй линии связи соединен с первым выходом генератора импульсов, второй вывод этого сигнального провода соединен с общим выводом первого резистора и конденсатора первой ветви измерительной цепи, второй резистор первой ветви измерительной цепи включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, дополнительный резистор включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и «землей», вход неинвертирующего повторителя напряжения соединен с общим выводом первого и второго резисторов второй ветви измерительной цепи, два входа аналогового сумматора подключены к выходу операционного усилителя и к выходу неинвертирующего повторителя напряжения, выход аналогового сумматора подключен ко входу нуль-индикатора. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2511673

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включенных в электрический мост. Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение погрешности измерений. Технический результат достигается благодаря тому, что мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор, а также за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника и нестабильности этой паразитной емкости за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников // 2523763

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мостовая цепь состоит из двух ветвей, в первой из которых установлены последовательно соединенные первый и второй многоэлементые двухполюсники. Во второй ветви установлены одиночный резистор и клеммы для объекта измерения. Каждый из двух многоэлементых двухпоюсников первой ветви представляет собой C-R цепь наращивания. При этом общее количество дополнительных цепей наращивания равно [ n 2 − 2 ] при четном числе элементов n в двухполюснике объекта измерения, начиная с третьей цепи наращивания, в этом случае последняя C-R цепь является полной, при нечетном числе элементов n количество дополнительных цепей наращивания равно [ n + 1 2 − 2 ] тоже начиная с третьей цепи наращивания, в этом случае последняя цепь наращивания является неполной, содержит только один конденсатор, который включается параллельно резистору предпоследней цепи наращивания, каждая последующая C-R цепь наращивания подключается параллельно резистору предыдущей C-R цепи наращивания. Количество элементов в каждом из двух двухполюсников в первой ветви моста равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения, количество формирователей импульсов в генераторе импульсов тоже равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2525717

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор питающих импульсов, состоящий из каскада синхронизации, формирователей линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, коммутатора и усилителя мощности, четырехплечую мостовую цепь, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, а вторая ветвь состоит из последовательно соединенных первого резистора, второго резистора и катушки индуктивности. При этом во вторую ветвь четырехплечей мостовой цепи входят две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, параллельно которому включен второй конденсатор, два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи подключены к дифференциальному входу нуль-индикатора, другой вход его - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена. Также в устройство введены дополнительная катушка индуктивности и дополнительный резистор. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости, за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2532604

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от паразитных емкостей относительно "земли" регулируемых уравновешивающих элементов и нестабильности этих паразитных емкостей. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Новым в мостовом измерителе параметров двухполюсников является то, что изменено включение второго конденсатора и второго резистора двухполюсника с уравновешивающими элементами, введен в него дополнительный конденсатор и изменено включение мостовой цепи, свободный вывод второго конденсатора подключен ко второму выводу измерительной диагонали моста, свободный вывод второго резистора соединен с первой вершиной генераторной диагонали моста, введенный дополнительный конденсатор включен параллельно имеющемуся первому резистору, вывод первой вершины генераторной диагонали моста соединен с заземленным выводом выхода генератора импульсов, вывод второй вершины генераторной диагонали моста подключен к сигнальному выводу первого выхода генератора импульсов, во второй ветви моста общий вывод первого резистора, второго и дополнительного конденсаторов и одиночного резистора второго плеча отношения моста образует второй вывод измерительной диагонали моста, который соединяется со вторым выводом первого (дифференциального) входа нуль-индикатора. 1 ил.