Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

Авторы патента:

Дидковский Валерий Владимирович (RU)

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

Владельцы патента RU 2501025:

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

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.

Известен измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников по авторскому свидетельству СССР №1247762, МКИ G01R 17/10, 1986 г., Бюл. №28, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую цепь для определения R, L, C параметров двухполюсников и нуль-индикатор.

Недостатком его является отсутствие возможности определения параметров резистивно-индуктивных (R-L) и резистивно-емкостных (R-C) двухполюсников.

Известен мостовой измеритель параметров n-элементных пассивных двухполюсников по авторскому свидетельству СССР №1150556, G01R 17/10, 1985 г., Бюл. №14, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую цепь для определения параметров резистивно-емкостных (R-C) двухполюсников и нуль-индикатор.

Недостатком этого измерителя является отсутствие расширенных функциональных возможностей, то есть его нельзя применять для определения параметров резистивно-индуктивных (R-L) двухполюсников и двухполюсников с разнородными реактивными элементами (R-L-C).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является мостовой измеритель параметров четырехэлементных пассивных двухполюсников (А.С. СССР №918862, G01R 17/10, 1982, БИ №13), содержащий последовательно соединенные генератор последовательностей импульсных сигналов сложной формы, электрическую мостовую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его являются ограниченные функциональные возможности, а именно, он не позволяет измерять параметры более четырех элементов двухполюсников объектов измерения.

Технический результат достигается тем, что в измеритель параметров n-элементных двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону k₀·t⁰, k₁·t¹, k₂·t², …, k_n-1·t^n-1, где k₀, k₁, k₂, … - постоянные коэффициенты (t_i - время, n - число элементов в двухполюснике объекта измерения или в его схеме замещения), коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход соединен с усилителем мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, блока синхронизации, выход которого соединен со входами синхронизации формирователей импульсов, а также его выход образует второй выход относительно «земли» генератора импульсов (выход синхронизации), общая шина генератора импульсов заземлена. Первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечего моста переменного тока, в состав первой ветви которого входят последовательно соединенные две клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения и одиночный резистор, первая клемма которого подключается к первому выходу генератора импульсов, а свободный вывод одиночного резистора к «земле», общий вывод второй клеммы и одиночного резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи. Параллельно первой ветви мостовой цепи включена его вторая ветвь. В ее состав входят два последовательно соединенные двухполюсника, общий выход которых образует второй вывод выхода мостовой цепи, второй двухполюсник является многоэлементным и состоит из последовательно соединенных первого резистора и первой индуктивной катушки, свободный вывод первого резистора соединен с общим выводом двух двухполюсников второй ветви моста, а свободный вывод индуктивной катушки заземлен. Второй двухполюсник состоит из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора, свободный вывод конденсатора подключен к общему выводу первого резистора и индуктивной катушки; нуль-индикатор, к дифференциальному входу которого подсоединены два вывода выхода мостовой цепи: один к входу синхронизации, второй к выходу генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, введены: дополнительный резистор, дополнительная индуктивная катушка и цепи наращивания, а во второй ветви мостовой цепи два двухполюсника являются одинаковыми по числу элементов, их составу и включению, дополнительный (третий), резистор включен параллельно первой индуктивной катушке второго многоэлементного двухполюсника второй ветви мостовой цепи, дополнительная (вторая) индуктивная катушка включена во втором многоэлементном двухполюснике второй ветви моста между свободным выводом второго резистора и «землей», дополнительный (третий) резистор, конденсор, второй резистор и дополнительная (вторая) индуктивная катушка образуют цепь наращивания, общее количество одинаковых цепей наращивания равно частому от деления (n-2) на четыре $[\frac{n - 2}{4}]$ , если 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 и состоит из дополнительного (третьего) резистора, конденсатора и второго резистора. При этом свободный вывод второго резистора заземлен, или последняя цепь наращивания состоит из дополнительного (третьего) резистора и конденсатора, а свободный вывод последнего заземлен и, наконец, последняя цепь наращивания представляет собой только один дополнительный (третий) резистор, общее число элементов во втором двухполюснике второй ветви моста равно количеству элементов в двухполюснике объекта измерения, каждая последующая цепь наращивания вторая, третья и т.д. подключается параллельно индуктивной катушке предыдущей цепи наращивания, количество формирователей в генераторе импульсов равно числу элементов в двухполюснике объекта измерения или в его схеме замещения.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1).

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор 1 импульсов напряжения, в состав которого входят n формирователей импульсов напряжения, изменяющегося в течение их длительности по закону степенных функций (n - количество элементов в двухполюснике объекта измерения); формирователь 2 напряжения k₀·t⁰, формирователь 3 напряжения (k₁·t¹), формирователь 4 напряжения k₂·t² т.д, где k_i - постоянные коэффициенты, t - текущее время. Выходы формирователей соединены со входами коммутатора 5, выход которого подключен ко входу усилителя мощности 6, выход которого образует первый выход генератора импульсов 1. Выход блока синхронизации 7 соединен со входами синхронизации каждого из формирователей импульсов, а также образует второй выход, выход синхронизации генератора импульсов 1. Общая шина генератора импульсов 1 заземлена.

Первый выход генератора импульсов 1 соединен со входом четырехплечей мостовой цепи, первая ветвь которой содержит две клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения и одиночного резистора 8 (R₈), свободный вывод которого заземлен. Пример двухполюсника с разнородными реактивными элементами (R-L-C) содержит резистор 9 (R₉), параллельно которому включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 10 (С₁₀), резистора 11 (R₁₁) и индуктивной катушки 12 (L₁₂). Пример резистивно-индуктивного двухполюсника (R-L) содержит последовательно соединенные резистор 13 (R₁₃) и индуктивную катушку 14 (L₁₄), параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 15 (R₁₅) и индуктивная катушка 16 ((L₁₆). И, наконец, пример резистивно-емкостного двухполюсника, состоящего из резистора 17 (R₁₇), параллельно которому включены последовательно соединенные конденсатор 18 (C₁₈) и резистор 19 (R₁₉), параллельно которому включен конденсатор 20 (С₂₀). Общий вывод второй клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения и одиночного резистора 8 (R₈) образуют первый вывод выхода мостовой цепи.

Параллельно первой ветви мостовой цепи включена его вторая ветвь. Она состоит из двух последовательно соединенных одинаковых многоэлементных двухполюсников, общий вывод которых образует второй вывод выхода мостовой цепи. Каждый из одинаковых двухполюсников содержит начальную цепь из последовательно соединенных резистора 21 (R₂₁) и индуктивной катушки 22 (L₂₂). Параллельно индуктивной катушке 22 (L₂₂) включена цепь из резистора 23 (R₂₃), параллельно которому включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 24 (С₂₄), резистора 25 (R25) и индуктивной катушки 26 (L₂₆). Элементы 23, 24, 25 и 26 образуют первую цепь наращивания 27 (на рисунке выделена пунктирными линиями). Далее параллельно индуктивной катушке 26 (L₂₆) подключается вторая цепь наращивания 28 (обведена пунктирными линиями), одинаковая с первой цепью наращивания, аналогично - третья цепь наращивания и т.д. Последняя цепь наращивания может быть полной, если n-2 делится на четыре без остатка. Если с остатком, то последняя цепь наращивания является неполной и содержит только один первый резистор или первый резистор и конденсатор и, наконец, первый резистор, конденсатор и второй резистор. Общее число элементов в обсуждаемом двухполюснике равно числу элементов в двухполюснике объекта измерения n, или числу параметров в схеме замещения объекта измерения.

Одинаковый с первым многоэлементным двухполюсником второй двухполюсник второй ветви мостовой цепи содержит аналогично начальную цепь 29 (R₂₉), 30 (L₃₀), элементы 31 (R₃₁), 32 (C₃₂), 33 (R₃₃) и 34 (L₃₄), образующие первую цепь наращивания 35 (обведена пунктирной линией), далее вторую цепь наращивания 36 и т.д.

Оба вывода выхода мостовой цепи соединяются с дифференциальным входом нуль-индикатора 37. Его вход синхронизации соединен с вторым выходом генератора импульсов 1. Общая шина нуль индикатора заземлена.

Как и распространенных измерителях параметров двухполюсников образцовые элементы мостовой цепи 8, 21, 22, 23, 24, 25, 26, … имеют известные и постоянные значения параметров. Образцовые элементы 29, 30, 31, 32, 33, 34, …имеют известные регулируемые значения параметров и используются для уравновешивания мостовой цепи. И, наконец, элементы 9, 10, 11, 12…, 13, 14, 15, 16…, 17, 18, 19, 20…, имеют неизвестные искомые параметры и относятся к двухполюсникам объектов измерения.

Перед началом воздействия очередного импульса с генератора 1 реактивные элементы мостовой цепи свободны от запасов энергии, и напряжения на входе и выходе моста равны нулю. На каждом этапе уравновешивания, при воздействии очередного импульса в мостовой цепи в начале импульса и после его окончания возникают переходные процессы в виде всплесков напряжения на выходе, которые за время переходного процесса затухают до нуля. Полезным является часть импульса с выхода моста от окончания переходного процесса и до окончания импульса, она имеет плоскую вершину. Рассмотрим работу мостового измерителя при подключении к мостовой цепи двухполюсника (R-L-C) объекта измерения с разнородными реактивными элементами 9, 10, 11, 12. В начале посредством коммутатора 5 на мост с генератора 1 подаются импульсы прямоугольной формы (k₀·t⁰). Регулировкой значения сопротивления 29 (R₂₉) приводим плоскую вершину импульсного напряжения с выхода моста (напряжения неравновесия) к нулю, отмечая это здесь и дальнейшем по нуль - индикатору 37, в качестве которого можно использовать осциллограф. В результате выполняется первое условие равновесия.

$A_{1} = R_{8} \cdot R_{21} - R_{9} \cdot R_{29} = 0. (1)$

Отсчет неизвестного значения сопротивления 9 (R₉) берется из условия равновесия (1), где значения параметров всех других элементов являются известными.

После этого на мостовую цепь посредством коммутатора 5 с генератора 1 подаются импульсы линейно изменяющегося напряжения (k₁·t¹). Регулировкой значения индуктивности катушки 30 (L₃₀) плоская вершина импульсного напряжения неравновесия приводится к нулю и тем самым выполняется второе условие равновесия

$A_{2} = R_{8} \cdot L_{22} - R_{9} \cdot L_{30} + R_{8} \cdot R_{9} R_{21} \cdot C_{10} = 0. (2)$

Не следует регулировать значение сопротивления 29 (R₂₉), т.к. это приведет к нарушению условия равновесия (1), что недопустимо. Отсчет неизвестного параметра 10 (С₁₀) берется из выражения (2), т.к. остальные величины в нем являются известными, в том числе значение сопротивления R₉ из выражения (1).

Затем на мостовую цепь посредством коммутатора 5 с генератора 1 подаются импульсы квадратичной формы (k₂·t²). Регулировкой значения сопротивления 31 (R₃₁) плоская вершина импульсного напряжения неравновесия приводится к нулю и выполняется третье условие равновесия

$\begin{array}{l} A_{3} = R_{8} \cdot R_{9} \cdot R_{21} \cdot R_{23} \cdot L_{30} \cdot C_{10} + R_{8} \cdot R_{9} \cdot R_{21} \cdot R_{31} \cdot L_{22} \cdot C_{10} + R_{8} \cdot R_{23} \cdot L_{22} \cdot L_{30} - \\ - R_{9} \cdot R_{11} \cdot R_{23} \cdot R_{31} \cdot L_{30} \cdot C_{10} - R_{9} \cdot R_{31} \cdot L_{22} \cdot L_{30} = 0. (3) \end{array}$

Параметры элементов 29 (R₂₉) и 30 (L₃₀) регулировать нельзя, т.к. нарушится выполнение первых двух условий равновесия (1, 2). Отсчет неизвестного параметра 11 (R₁₁) берется из (3), т.к. остальные величины в нем известны, в том числе 9 (R₉) из (1) и 10 (C₁₀) из (2).

Для примера подробно приведены три этапа уравновешивания мостовой цепи. Далее на последующих этапах, уравновешивания используются импульсы с генератора с изменением напряжения по закону третьей, четвертой, пятой и т.д. степени. Число этапов уравновешивания и количество используемых форм питающих импульсов равны числу параметров в двухполюсниках объектов измерения. На каждом этапе приводится к нулю плоская вершина напряжения неравновесия в интервале времени от окончания переходного процесса и до окончания питающего импульса. Это реализуется регулировкой значений уравновешивающего элемента, который не использовался на предыдущих этапах уравновешивания и не входил в предыдущие условия равновесия. В частности, на четвертом, пятом, шестом и т.д. этапах уравновешивания последовательно используются для регулирования уравновешивающие элементы 32 (C₃₂), 33 (R₃₃), 34 (L₃₄) и т.д. Отсчет искомых параметров берется из условий равновесия.

При подключении к мостовой цепи резистивно-индуктивного (R-L) двухполюсника объекта измерения 13, 14, 15, 16, … используются приведенные выше этапы уравновешивания в прежней последовательности. Сохраняются те же формы питающих импульсных сигналов, те же регулируемые параметры и прежняя последовательность регулирования их значений: R₂₉, L₃₀, R_31,…Приведены условия равновесия для первых трех этапов:

$A_{1} = R_{8} \cdot R_{21} - R_{13} \cdot R_{29} = 0, (4)$

$A_{2} = R_{8} \cdot L_{22} - R_{13} \cdot L_{30} - R_{29} \cdot L_{14} = 0, (5)$

$\begin{array}{l} A_{3} = R_{8} \cdot R_{23} \cdot L_{22} \cdot (R_{31} \cdot L_{14} + R_{15} \cdot L_{30}) - R_{13} \cdot R_{31} \cdot L_{30} (R_{23} \cdot L_{14} + R_{8} \cdot L_{22}) - R_{15} L_{14} \cdot (R_{29} \cdot R_{31} \cdot L_{22} + \\ + R_{23} \cdot L_{30} \cdot (R_{29} + R_{31})) = 0. (6) \end{array}$

Из них берется отсчет значений параметров: R₁₃, L₁₄, R₁₅,…

Если к мостовой цепи подключается R-C двухполюсник, то используются те же формы питающих импульсов, те же регулируемые параметры и прежняя последовательность регулирования их значений.

Условия равновесия для первых трех этапов:

$A_{1} = R_{8} \cdot R_{21} - R_{17} \cdot R_{29} = 0, (7)$

$A_{2} = R_{8} \cdot L_{22} - R_{17} \cdot L_{30} + R_{8} R_{17} \cdot R_{21} \cdot C_{18} = 0, (8)$

$\begin{array}{l} A_{3} = R_{8} \cdot R_{17} \cdot R_{21} \cdot R_{23} \cdot L_{30} \cdot C_{18} + R_{8} \cdot R_{17} \cdot R_{21} \cdot R_{31} \cdot L_{22} \cdot C_{18} + R_{8} \cdot R_{23} \cdot L_{22} \cdot L_{30} - \\ - R_{17} \cdot R_{19} \cdot R_{23} \cdot R_{31} \cdot L_{30} \cdot C_{18} - R_{17} \cdot R_{31} \cdot L_{22} \cdot L_{30} = 0. (9) \end{array}$

Из них берется отсчет значений искомых параметров.

После выполнения всех n этапов уравновешивания мост не приводится к полному равновесию, но получены n условий равновесия (n уравнений), из которых, как известно, можно взять отсчет n искомых параметров двухполюсников объектов измерения. Здесь на выходе моста в начале импульса имеется всплеск напряжения, который затухает до нуля за время переходного процесса, и напряжение плоской вершины, равное нулю.

После окончания импульса в течение переходного процесса также наблюдается всплеск напряжения, которое затухает до нуля. Такие мостовые цепи относятся к квазиуравновешенным мостам.

Таким образом, в приведенном мостовом измерителе параметров n - элементных двухполюсников существенно расширены функциональные возможности, и он позволяет определять параметры R-L-C, R-L и R-C n-элементных двухполюсников объектов измерения, где число n измеряемых параметров может быть равно пяти, шести и т.д. При этом сохранено такое важное свойство мостовой цепи, как раздельное уравновешивание.

Оно дает возможность увеличивать число n определяемых параметров объектов измерения и контроля.

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону k₀t⁰, k₁t¹, k₂t², …, k_n-1t^n-1 (где k₀, k₁, k₂, … - постоянные коэффициенты, t-время, n-число элементов в двухполюснике объекта измерения или в его схеме замещения), коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход соединен с усилителем мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, блока синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации формирователей импульсов, а также его выход образует второй выход относительно «земли» генератора импульсов (выход синхронизации), общая шина генератора импульсов заземлена; первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечего электрического моста, в состав первой ветви которого входят последовательно соединенные две клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения и одиночный резистор, первая клемма его подключается к первому выходу генератора импульсов, а свободный вывод одиночного резистора - к «земле», общий вывод второй клеммы и одиночного резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи, параллельно первой ветви мостовой цепи включена его вторая ветвь, в ее состав входят последовательно соединенные два двухполюсника, общий вывод которых образует второй вывод выхода мостовой цепи, второй двухполюсник является многоэлементным и состоит из последовательно соединенных первого резистора и первой индуктивной катушки, свободный вывод первого резистора соединен с общим выводом двух двухполюсников второй ветви моста, а свободный вывод индуктивной катушки заземлен, из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора свободный вывод конденсатора подключен к общему выводу первого резистора и индуктивной катушки; нуль-индикатор, к дифференциальному входу которого подключены два вывода выхода мостовой цепи, ко входу синхронизации - второй выход генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, отличающийся тем, что в него введены дополнительный резистор, дополнительная индуктивная катушка и цепи наращивания, а во второй ветви мостовой цепи два двухполюсника являются одинаковыми по числу элементов, их составу и включению, дополнительный (третий) резистор включен параллельно первой индуктивной катушке второго многоэлементного двухполюсника второй ветви мостовой цепи, дополнительная (вторая) индуктивная катушка включена во втором многоэлементном двухполюснике второй ветви моста между свободным выводом второго резистора и «землей», дополнительный (третий) резистор, конденсатор, второй резистор и дополнительная (вторая) индуктивная катушка образуют цепь наращивания, общее количество одинаковых цепей наращивания равно частному от деления (n-2) на четыре [(n-2)/4], если 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 и состоит из дополнительного (третьего) резистора, конденсатора и второго резистора, при этом свободный вывод второго резистора заземлен, или последняя цепь наращивания состоит из дополнительного (третьего) резистора и конденсатора, а свободный вывод последнего заземлен и, наконец, последняя цепь наращивания представляет собой только один дополнительный (третий) резистор, общее число элементов во втором двухполюснике второй ветви моста равно количеству элементов в двухполюснике объекта измерения, каждая последующая цепь наращивания вторая, третья и т.д. подключается параллельно индуктивной катушке предыдущей цепи наращивания, количество формирователей в генераторе импульсов равно числу элементов в двухполюснике объекта измерения или в его схеме замещения.

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.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2495442

Измеритель параметров двухполюсников // 2495441

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.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2474828

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 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.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2532695

Изобретение относится к измерительной технике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в импульсе по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Генератор состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону k1t, k2t2, k3t3 и k4t4, коммутатора, усилителя мощности и блока синхронизации. Мостовая цепь состоит из двух ветвей. Первую ветвь образуют последовательно соединенные первый конденсатор, первый резистор и катушка индуктивности, параллельно которой включены и второй резистор, и второй конденсатор. Вторую ветвь моста образуют последовательно включенные конденсатор и две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения. Общий вывод первого конденсатора и первого резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи. Общий вывод конденсатора второй ветви и первой клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи. Общий вывод конденсатора второй ветви и первого конденсатора первой ветви образует вход мостовой цепи относительно «земли» и соединен с первым выходом генератора. Выход блока синхронизации образует второй выход генератора импульсов относительно «земли». В устройство также введен дополнительный заземляемый уравновешивающий элемент - резистор, который включается между первым выводом выхода мостовой цепи и «землей». Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2537740

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, устройство 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. Мостовая цепь состоит из двух ветвей. Первую ветвь образуют последовательно соединенные первый и второй резисторы и первая индуктивная катушка. Параллельно индуктивной катушке включены последовательно соединенные третий резистор и вторая индуктивная катушка. Параллельно последней включен четвертый резистор. Вторую ветвь моста образуют последовательно соединенные одиночный резистор и две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности раздельно уравновешивать мостовую цепь только регулируемыми резисторами. Это достигается тем, что в первую ветвь моста введены семь дополнительных резисторов и изменено включение элементов. Первый и второй дополнительные резисторы соединены последовательно с общим выводом первого и второго имеющихся резисторов. Второй дополнительный резистор заземлен. Параллельно первому дополнительному резистору включена последовательная цепь второго резистора, первой индуктивной катушки и третьего дополнительного резистора. Параллельно индуктивной катушке включен четвертый дополнительный резистор. Параллельно последнему включена последовательная цепь третьего резистора, второй индуктивной катушки и пятого дополнительного резистора. Параллельно второй катушке включены четвертый резистор и последовательно соединенные шестой и седьмой дополнительные резисторы. Выход мостовой цепи образует общий вывод одиночного резистора второй ветви и первой клеммы для подключения объекта измерения, а также общий вывод дополнительных шестого и седьмого резисторов. Оба вывода соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора. 1 ил.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2538946

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин посредством параметрических датчиков. 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. В мостовую цепь введены три дополнительных резистора, дополнительный конденсатор, дополнительная индуктивная катушка и последовательно соединены первый дополнительный резистор, дополнительный конденсатор, второй дополнительный резистор и дополнительная катушка индуктивности. Свободный вывод первого дополнительного резистора подключен ко второму выводу выхода мостовой цепи, свободный вывод дополнительной катушки индуктивности заземлен, третий дополнительный резистор включен между общим выводом первого резистора, катушки индуктивности и конденсатора и общим выводом первого дополнительного резистора и дополнительного конденсатора. Незаземленный вывод имеющегося второго резистора подключен к общему выводу имеющегося первого резистора, катушки индуктивности, конденсатора и дополнительного третьего резистора, а свободный вывод конденсатора заземлен. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.