Способ измерения сопротивления изоляции и устройство его реализующее



Способ измерения сопротивления изоляции и устройство его реализующее

Владельцы патента RU 2585965:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивления изоляции электрических сетей любого рода тока, находящихся под рабочим напряжением или обесточенных и изолированных от «земли». Согласно заявленному способу цикл измерения состоит из двух полуциклов. В начале первого полуцикла к контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, по двум измеренным значениям напряжения вычисляют эквивалентную емкость и длительность интервала времени, необходимого для окончания переходного процесса. В соответствии с этим устанавливают временные интервалы процесса измерения. В конце первого полуцикла запоминают значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети. В начале второго полуцикла изменяют направление тока источника регулируемого постоянного тока, производят аналогичные действия и обрабатывают результаты измерений по формуле, вычисляя величину сопротивления изоляции сети. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей реализует указанный способ. Устройство содержит блок управления, первый блок управляемого тока, второй блок управляемого тока, блок подсоединения, регулируемый источник напряжения, блок фильтрации, блок измерения тока, блок измерения напряжения, блок вычисления емкости, блок формирования интервалов времени и выходное устройство. Технический результат заключается в уменьшении времени измерения сопротивления изоляции при наличии в контролируемой сети малых емкостей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивления изоляции электрических сетей любого рода тока, находящихся под рабочим напряжением или обесточенных и изолированных от «земли».

Известен способ измерения сопротивления изоляции [Иванов Е.А., Кузнецов С.Е. Методы контроля изоляции судовых электроэнергетических систем. Учебное пособие. - СПб.: Элмор, 1999. с. 53-54], который можно применять в сетях переменного и двойного рода тока. Суть способа состоит в следующем. К фазам сети переменного тока подключается трехфазный выпрямительный мост, собранный по схеме Ларионова. Затем поочередно измеряют три средних значения напряжения: на выходе моста, между положительным полюсом моста и «землей», между отрицательным полюсом и «землей». Затем выполняют расчет сопротивления изоляции по формуле.

Основным недостатком данного способа является невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью измерять средние значения напряжений, так как именно средние значения напряжений являются носителями информации о величине сопротивления изоляции. Кроме того, этот способ непригоден для обесточенных сетей.

Известно устройство для измерения емкости сети [патент 57017 РФ, МПК G01R 27/16], которое содержит блок управления, измерительно-вычислительный блок, блок подключения, переключатель, источник постоянного тока, блок регистрации.

Недостатком данного устройства является то, что оно может измерять только емкость сети, при этом не может измерять сопротивление изоляции сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ измерения сопротивления изоляции, заключающийся в следующем [патент 2310873 РФ, МПК G01R 27/18]. К контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, производят заряд емкости сети до наперед заданного значения, затем уменьшают значение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным, запоминают эти значения тока и напряжения, затем повторяют эти операции с изменением направления тока источника регулируемого постоянного тока, запоминают новые значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети и обрабатывают результаты измерений по формуле, вычисляя величину сопротивления изоляции сети.

Однако у данного способа есть недостатки. В процессе заряда емкостей сети измерительным напряжением неизбежно возникают переходные процессы. Можно выделить два переходных процесса, которые происходят при заряде. Первый процесс - это заряд емкостей током неизменной величины до наперед заданного значения напряжения. При этом напряжение растет по линейному (почти линейному) закону. Как следует из описания способа-прототипа, окончание этого переходного процесса происходит, как только напряжение достигнет заданного значения. Второй переходный процесс - это снижение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным. В описании способа-прототипа нет сведений о том, как именно это реализовать. Как бы то ни было, этот переходный процесс можно считать экспоненциальным переходным процессом с постоянной времени, зависящей от эквивалентной (суммарной) емкости контролируемой сети и от эквивалентного сопротивления, которое в основном определяется выходным сопротивлением источника, создающего измерительное напряжение. Как показывает практика, в большинстве случаев второй переходный процесс во много раз превышает по времени первый переходный процесс. Например, при заряде емкости 100 мкФ током 25 мА до значения 50 В требуется время 0,2 с, а на реализацию второго переходного процесса в реальных устройствах, разработанных авторами, тратится время от единиц до десятков секунд. Для того чтобы разработанное устройство, реализующее способ-прототип, могло работать как с большими, так и с малыми емкостями, необходимо установить жесткий интервал времени, в течение которого происходит ожидание окончания переходного процесса. Этот интервал должен быть рассчитан на максимальную емкость, которая может присутствовать в контролируемой сети. Таким образом, в случае если контролируемая сеть имеет самую большую емкость, время измерения и точность близкие к оптимальным. Но при малой емкости устройство работает неоправданно медленно, то есть время измерения слишком большое.

Таким образом, способ-прототип имеет недостаток, который заключается в том, что при малых емкостях сети время измерения слишком большое. Отсюда следуют ограниченные функциональные возможности - если в сети может присутствовать как малая, так и большая емкость, способ-прототип использовать нецелесообразно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству (прототипом) является устройство измерения сопротивления изоляции электрических сетей [патент 60225 РФ, МПК G01R 27/16], содержащее блок управления, первый блок управляемого тока, блок подсоединения, регулируемый источник напряжения, блок фильтрации, второй блок управляемого тока, блок измерения тока и выходное устройство. Причем выходы блока управления подключены к входам блоков управляемых токов, а блоки управляемых токов включены между выходами блока подсоединения и блоком измерения тока, блок присоединения подключен к контролируемой сети, выход регулируемого источника напряжения подключен к одному входу блока управления, а ко второму входу блока управления подключен выход блока фильтрации, вход которого подключен к средней точке блока подсоединения, а выходы блока фильтрации и блока измерения тока подключены к входам выходного устройства.

Однако у данного устройства есть недостатки. В процессе заряда емкостей сети измерительным напряжением неизбежно возникает переходный процесс, длительность которого зависит от величины емкостей. В устройстве-прототипе жестко установлены интервалы времени, в течение которых происходит ожидание окончания переходных процессов, причем эти интервалы рассчитаны на максимальную емкость, которая может присутствовать в сети. Таким образом, в случае если емкость контролируемой сети максимально возможная, устройство-прототип имеет время измерения и точность, близкие к оптимальным. А если контролируется сеть, имеющая малую емкость, то устройство-прототип работает неоправданно медленно, то есть время измерения большое из-за жестко установленных интервалов времени на измерения. Из описания устройства-прототипа явно не следует, что возникает переходный процесс и что жестко установлены интервалы времени. Однако есть фраза «по достижении этого заданного значения напряжения уменьшают значение тока блока управляемого тока до такой величины I1, чтобы среднее значение напряжения U1 на выходе блока фильтрации 6 оставалось постоянным». Из этой фразы, а также из здравого смысла следует, что происходит ожидание окончания переходного процесса.

Таким образом, устройство-прототип имеет большое время измерения в случае, если контролируемая сеть имеет малые емкости. Отсюда следуют ограниченные функциональные возможности - если в сети может присутствовать как малая, так и большая емкость, устройство-прототип использовать нецелесообразно.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей. Технический результат заключается в уменьшении времени измерения сопротивления изоляции при наличии в контролируемой сети малых емкостей.

Поставленная задача в части способа достигается за счет того, что к контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, производят заряд емкости сети до наперед заданного значения, затем уменьшают значение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным, запоминают значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети, изменяют направление тока источника регулируемого постоянного тока, производят заряд емкости сети до наперед заданного значения, уменьшают значение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным, запоминают новые значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети и обрабатывают результаты измерений по формуле, вычисляя величину сопротивления изоляции сети, причем производят измерение и запоминание значения напряжения емкостей сети Ua1 в момент, когда к контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, затем производят повторное измерение и запоминание значения напряжения емкостей сети Ua2 через заданный интервал времени в процессе заряда емкостей, затем вычисляют эквивалентную емкость как произведение зарядного тока на заданный интервал времени, поделенное на разность измеренных напряжений Ua2-Ua1, затем по вычисленному значению емкости рассчитывают длительность интервала времени, необходимого для окончания переходного процесса после достижения напряжения заданного значения, после достижения напряжением заданного значения выдерживают рассчитанный интервал времени, повторно выдерживают рассчитанный интервал времени после изменения направления тока источника регулируемого постоянного тока и заряда емкости до наперед заданного значения.

Поставленная задача в части устройства достигается за счет того, что в устройство, содержащее блок управления, первый блок управляемого тока, второй блок управляемого тока, блок подсоединения, регулируемый источник напряжения, блок фильтрации, блок измерения тока и выходное устройство, причем выходы блока управления подключены к входам блоков управляемых токов, а блоки управляемых токов включены между выходами блока подсоединения и блоком измерения тока, выход регулируемого источника напряжения подключен к одному входу блока управления, а ко второму входу блока управления подключен выход блока фильтрации, вход которого подключен к средней точке блока подсоединения, а выходы блока фильтрации и блока измерения тока подключены к входам выходного устройства, введены блок измерения напряжения, блок вычисления емкости, блок формирования интервалов времени, причем первый вход блока измерения напряжения подключен к средней точке блока подсоединения, выход блока измерения напряжения подключен к первому входу блока вычисления емкости, выход блока вычисления емкости подключен к входу блока формирования интервалов времени и к входу выходного устройства, первый выход блока формирования интервалов времени подключен ко вторым входам блока измерения напряжения и блока вычисления емкости, второй выход блока формирования интервалов времени подключен к дополнительным входам блока управления и выходного устройства.

На фиг. приведена схема устройства 1, подключенного к контролируемой сети 2.

Устройство 1 содержит блок управления 3, первый блок управляемого тока 4, второй блок управляемого тока 5, блок подсоединения 6, регулируемый источник напряжения 7, блок фильтрации 8, блок измерения тока 9, выходное устройство 10, блок измерения напряжения 11, блок вычисления емкости 12, блок формирования интервалов времени 13.

Контролируемая сеть 2 содержит источники напряжения 14, 15, 16, сопротивления нагрузки 17, 18, 19, сопротивления изоляции контролируемой сети 20, 21, 22, емкости контролируемой сети 23, 24, 25.

Выходы блока управления 3 подключены к входам блоков управляемых токов 4 и 5, блоки управляемых токов 4 и 5 включены между выходами блока подсоединения 6 и блоком измерения тока 9, блок подсоединения 6 подключен к контролируемой сети 2, выход регулируемого источника напряжения 7 подключен к одному входу блока управления 3, а ко второму входу блока управления 3 подключен выход блока фильтрации 8, вход которого подключен к средней точке блока подсоединения 6, а выходы блока фильтрации 8 и блока измерения тока 9 подключены к входам выходного устройства 10. Первый вход блока измерения напряжения 11 подключен к средней точке блока подсоединения 6, выход блока измерения напряжения 11 подключен к первому входу блока вычисления емкости 12, выход блока вычисления емкости 12 подключен к входу блока формирования интервалов времени 13 и к входу выходного устройства 10, первый выход блока формирования интервалов времени 13 подключен ко вторым входам блока измерения напряжения 11 и блока вычисления емкости 12, второй выход блока формирования интервалов времени 13 подключен к дополнительным входам блока управления 3 и выходного устройства 10.

Рассмотрим работу устройства на примере конкретного выполнения способа измерения сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции производится в процессе работы контролируемой сети 2, то есть от источников напряжения 14, 15, 16 рабочее напряжение поступает к сопротивлениям нагрузки 17, 18, 19.

Цикл измерения состоит из двух полуциклов. На первом полуцикле блок управления 3 подключает блок управляемого тока 4 через блок подсоединения 6 к контролируемой сети 2 и происходит процесс заряда емкостей контролируемой сети 23, 24, 25 до наперед заданного значения напряжения. Наперед заданное значение задается с помощью регулируемого источника напряжения 7.

В процессе заряда емкостей контролируемой сети 23, 24, 25 на первом полуцикле происходит вычисление значения эквивалентной емкости Cэкв, равной сумме емкостей сети 23, 24, 25. Это осуществляется следующим образом. В самом начале первого полуцикла, в момент времени t1, блок формирования интервалов времени 13 выдает первый короткий управляющий импульс на блок измерения напряжения 11 и на блок вычисления емкости 12. При этом происходит измерение и запоминание значения напряжения Ua1 на средней точке блока подсоединения 6. Одновременно с этим начинается действие положительного управляющего импульса, который поступает от блока формирования интервалов времени 13 на блок управления 3. Благодаря этому происходит подключение первого блока управляемого тока 4 к выходу блока присоединения 6, начинается процесс заряда емкостей контролируемой сети 23, 24, 25. В течение заданного интервала времени происходит заряд емкостей контролируемой сети 23, 24, 25 от первого блока управляемого тока 4, при этом пренебрежимо малая часть тока протекает через сопротивления изоляции сети 20, 21, 22. Через этот интервал, в момент времени t2, блок формирования интервалов времени 13 выдает второй короткий управляющий импульс на блок измерения напряжения 11 и на блок вычисления емкости 12. При этом происходит измерение и запоминание значения напряжения на средней точке блока подсоединения 6. Затем в блоке вычисления емкости 12 вычисляется разность напряжений ΔU=Ua2-Ua1. Затем в блоке вычисления емкости 12 вычисляется значение эквивалентной емкости Cэкв по формуле:

Cэкв=I·(t2-t1)/ΔU,

где I - значение тока, создаваемого блоком управляемого тока 4.

Интервал времени t2-t1 выбирается в несколько раз меньше, чем предполагаемое время цикла измерения. В случае если в контролируемой сети 2 имеются большие пульсации напряжения или сеть является сетью переменного или двойного рода тока, для устранения влияния переменной составляющей напряжения интервал t2-t1 необходимо выбирать равным или кратным периоду частоты переменного напряжения. В этом случае при вычислении изменения напряжения ΔU=Ua2-Ua1 переменная составляющая устраняется.

Значение емкости Cэкв передается в блок формирования интервалов времени 13. Следует отметить, что в течение времени вычислений на втором выходе блока формирования интервалов времени 13 продолжает действовать положительный импульс, поступающий на блок управления 3, то есть первый полуцикл продолжает выполняться. Затем происходит вычисление требуемых интервалов времени, необходимых для завершения переходных процессов. Длительности требуемых интервалов времени прямо пропорциональны емкости Cэкв, их конкретные числовые значения зависят от требуемой точности, передаточной функции блока фильтрации 8, а также от других параметров устройства. Тем самым достигается уменьшение времени измерения при наличии в контролируемой сети 2 малых емкостей.

Блок формирования интервалов времени 13 продолжает поддерживать на своем втором выходе положительный импульс в течение требуемого времени, после чего первый полуцикл заканчивается. После этого выходное устройство 10 зафиксирует измеряемое значение тока I1 с помощью сигнала, поступающего от блока измерения тока 9, а также зафиксирует значение напряжения U1 с помощью сигнала, поступающего от блока фильтрации 8.

Затем блок формирования интервалов времени 13 создает на своем втором выходе отрицательное напряжение, то есть начинается второй, отрицательный, полуцикл.

Во втором полуцикле с помощью блока управления 3 подключается второй блок управляемого тока 5, который формирует ток противоположного направления, чем первый блок управляемого тока 4. На втором полуцикле вычисление емкости не производится, длительность второго интервала равна длительности первого интервала. Затем в выходном устройстве 10 фиксируются (запоминаются) новое значение среднего напряжения U2 на выходе блока фильтрации 8 и величина тока I2.

В выходном устройстве 10 происходит обработка результатов измеренных и запомненных значений токов и напряжений, которая заключается в следующем.

Вычисляют разности напряжений ΔU=U1-U2 и токов ΔI=I1-I2.

Далее вычисляют эквивалентное сопротивление изоляции контролируемой сети 2.

За счет того что в начале измерительного цикла осуществляется вычисление емкости, устройство автоматически адаптируется к контролируемому объекту, то есть время измерения будет зависеть от емкости. Тем самым достигается расширение функциональных возможностей, применение устройства позволяет сократить время измерения при наличии в контролируемой сети малых емкостей.

1. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей, заключающийся в том, что к контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, производят заряд емкости сети до наперед заданного значения, затем уменьшают значение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным, запоминают значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети, изменяют направление тока источника регулируемого постоянного тока, производят заряд емкости сети до наперед заданного значения, уменьшают значение тока до такой величины, чтобы среднее значение напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети оставалось постоянным, запоминают новые значения тока и среднего напряжения в точке подсоединения к контролируемой сети и обрабатывают результаты измерений по формуле, вычисляя величину сопротивления изоляции сети, отличающийся тем, что производят измерение и запоминание значения напряжения емкостей сети Ua1 в момент, когда к контролируемой сети подключают источник регулируемого постоянного тока, затем производят повторное измерение и запоминание значения напряжения емкостей сети Ua2 через заданный интервал времени, в процессе заряда емкостей, затем вычисляют эквивалентную емкость как произведение зарядного тока на заданный интервал времени, поделенное на разность измеренных напряжений Ua2-Ua1, затем по вычисленному значению емкости рассчитывают длительность интервала времени, необходимого для окончания переходного процесса после достижения напряжения заданного значения, после достижения напряжением заданного значения выдерживают рассчитанный интервал времени, повторно выдерживают рассчитанный интервал времени после изменения направления тока источника регулируемого постоянного тока и заряда емкости до наперед заданного значения.

2. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее блок управления, первый блок управляемого тока, второй блок управляемого тока, блок подсоединения, регулируемый источник напряжения, блок фильтрации, блок измерения тока и выходное устройство, причем выходы блока управления подключены к входам блоков управляемых токов, а блоки управляемых токов включены между выходами блока подсоединения и блоком измерения тока, выход регулируемого источника напряжения подключен к одному входу блока управления, а ко второму входу блока управления подключен выход блока фильтрации, вход которого подключен к средней точке блока подсоединения, а выходы блока фильтрации и блока измерения тока подключены к входам выходного устройства, отличающееся тем, что введены блок измерения напряжения, блок вычисления емкости, блок формирования интервалов времени, причем первый вход блока измерения напряжения подключен к средней точке блока подсоединения, выход блока измерения напряжения подключен к первому входу блока вычисления емкости, выход блока вычисления емкости подключен к входу блока формирования интервалов времени и к входу выходного устройства, первый выход блока формирования интервалов времени подключен ко вторым входам блока измерения напряжения и блока вычисления емкости, второй выход блока формирования интервалов времени подключен к дополнительным входам блока управления и выходного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и определения динамических метрологических характеристик при производстве и эксплуатации токовых шунтов.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к строительству воздушных линий электропередачи и заземляющих устройств. Для проектирования и строительства линий электропередачи проводятся изыскательские работы, при этом исследуется местность, определяются характеристики грунта, в том числе электрическое сопротивление земли.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения различных физических величин. Согласно способу возбуждают колебания в резонаторе на фиксированной частоте.

Изобретение относится к наноэлектронике и наноэлектромеханике. Заявленный кварцевый реактор для исследования температурной зависимости электрического сопротивления высокорезистивных объектов, преимущественно, пленочных образцов из нанокомпозиционных материалов, содержит корпус, на внешней поверхности которого бифилярно намотан резистивный нагреватель; внутри корпуса на растяжках, выполненных в виде пружин из вольфрамовой проволоки, установлены C-образные зажимы с плоскими губками для размещения исследуемого образца, выполненные из вольфрамовой проволоки, причем в стенке корпуса, в центральной его части, установлена термопара с возможностью измерения температуры упомянутого образца, размещаемого в C-образных зажимах.

Изобретение относится к области наноэлектроники и может быть использовано в различных областях наноиндустрии. Заявлен способ исследования температурной зависимости электрического сопротивления пленочных образцов при нагреве.

Изобретение относится к измерительной технике. Способ включает преобразование измеряемой электрической величины и отсчет измеренной электрической величины.

Способ определения параметров прибора СВЧ, включающий измерение в n точках рабочей полосы частот его комплексных параметров рассеяния, моделирование его в рабочей полосе частот в виде эквивалентной схемы, содержащей активные и реактивные элементы, каждый из которых описывают соответствующим параметром, не зависящим от частоты, определение собственно параметров посредством математической процедуры.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, емкости и напряжения. Микроконтроллерный измерительный преобразователь сопротивления, емкости и напряжения в двоичный код содержит четыре резистора, два генератора, управляемые напряжением и снабженные входами разрешения генерирования, и микроконтроллер; первые выводы резисторов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам микроконтроллера, вторые выводы первого и второго резисторов подключены к входу управления напряжением первого генератора, вторые выводы третьего и четвертого резисторов подключены к входу управления напряжением второго генератора, выходы генераторов подключены к счетным входам встроенных в микроконтроллер первого и второго двоичных счетчиков.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильной техники и может быть использовано для диагностирования работоспособности электрической проводки автомобильной техники и поиска неисправностей при ремонте.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки функционального состояния организма. Способ определения составляющих импеданса биологического объекта состоит в измерении напряжения на биообъекте на границах диапазона, при этом определяют активное сопротивление и эквивалентную емкость тканей биообъекта по информативным параметрам амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), а именно - предельному напряжению и резонансной частоте, которые определяют по двум значениям напряжений на двух фиксированных частотах, являющихся границами диапазона. Из отношения предельного напряжения к резонансной частоте находят предельный ток исследуемой АЧХ, информативные и искомые параметры которой нормируют относительно эталонной АЧХ за счет определения известных составляющих импеданса образцового биологического объекта. Использование изобретения позволяет повысить точности измерения составляющих комплексного сопротивления биообъекта. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования изменения сопротивления резистивного первичного преобразователя температуры или деформации в напряжение и преобразования термо-ЭДС. Преобразователь сопротивления и термо-ЭДС в напряжение содержит источник постоянного напряжения, первый и второй операционные усилители, резистор с изменяемым сопротивлением, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый резисторы, диод, первый, второй резистивные делители напряжения, термопару, первый, второй и третий конденсаторы, стабилитрон. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей при одновременном повышении помехозащищенности и чувствительности за счет преобразования изменения сопротивлений и преобразования термо-ЭДС в напряжение. 2 ил.

Использование: для определения относительной комплексной диэлектрической проницаемости материалов с потерями. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью СВЧ рефлектометра измеряют зависимость коэффициента отражения Френеля плоского образца материала от угла падения в пределах от 40 до 90°, когда электрическое поле волны параллельно плоскости падения, после чего по графику зависимости коэффициента отражения Френеля от угла падения определяют угол Брюстера θв, а относительную комплексную диэлектрическую проницаемость ε образца материала или участка поверхности земли рассчитывают по формуле ε=(tgθв)2. Технический результат: обеспечение возможности измерения в СВЧ диапазоне комплексной диэлектрической проницаемости больших по сравнению с длиной волны плоских образцов. 4 ил.

Изобретение относится к физико-химическим исследованиям и может быть использовано в химической и других родственных с ней отраслях промышленности для определения удельной электропроводности ионпроводящих материалов, в том числе полимерных пленок и тканей. Предложен способ определения удельной электропроводности ионпроводящих материалов в условиях различных сред либо в условиях различной относительной влажности с учетом вклада контактного сопротивления на границе образец/электрод. Для реализации способа образец помещают в ячейку с электродами в количестве 6÷8 единиц, измеряют четырехконтактным методом не менее трех значений сопротивления образца между электродами, расположенными на разном расстоянии друг от друга. Затем строят график зависимости ионного сопротивления (R) образца от расстояния между электродами (L) и находят тангенс угла наклона (tgα) графика зависимости и определяют удельную электропроводность (σ) по формуле: ,где Sсеч - площадь сечения образца. Изобретение позволяет повысить достоверность определения электропроводности за счет учета вклада контактного сопротивления на границе образец/электрод и использования четырехконтактного метода определения электропроводности. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах дистанционного контроля различных физических величин посредством резистивных датчиков, например терморезисторов. Технический результат - повышение точности измерения электрического сопротивления и упрощение конструкции устройства для дистанционного измерения электрического сопротивления. Устройство для дистанционного измерения электрического сопротивления содержит двухпроводную линию связи, первый и второй диоды, генератор импульсного напряжения треугольной формы, первый и второй источники постоянного напряжения, стабилизатор тока, первый и второй накопительные конденсаторы, первый и второй электронные ключи, измеритель разности напряжений. К катоду первого и к аноду второго диодов подключено измеряемое сопротивление. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники. Предложен способ измерения коэффициента отражения радиопоглощающих материалов (РПМ), включающий облучение образца радиопоглощающего материала и металлической пластины одинаковых размеров импульсными сверхширокополосными сигналами, регистрацию дискретных сигналов, соответствующих сигналам от образца радиопоглощающего материала - выборока Vc и от металлической пластины - выборока Vm, вычисление амплитудных спектров сигналов с помощью преобразования Фурье и получении частотной характеристики коэффициента отражения как отношения амплитудных спектров и, отличающийся тем, что сверхширокополосный сигнал находится в пикосекундном диапазоне, а выборки Vc и Vm до выполнения преобразования Фурье дополняют нулевыми отсчетами до длины N, причем N=2n≥100⋅N0, где N0 - изначальная длина выборок, а затем выполняют ядерное сглаживание выборок Vc и Vm в окне Гаусса с шириной h, причем h выбирается по принципу максимального правдоподобия с исключением объектов по одному по формуле , где V - исходная выборка, Vs - сглаживающая функция, V/{i} - выборка с исключенным i-м отсчетом. Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого способа, состоит в повышении точности измерений за счет уменьшения шага по частоте в частотной характеристике коэффициента отражения РПМ, а также за счет снижения шумовой составляющей измеренных импульсных сигналов методом ядерного сглаживания, при этом относительная погрешность определения частотной характеристики коэффициента отражения по сравнению с прототипом уменьшается на 10-15%. Изобретение может быть использовано в радиотехнике, в частности в радиолокации. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов с различных первичных преобразователей, используемых для определения деформаций и напряжений при прочностных испытаниях объектов транспорта. Быстродействующий преобразователь изменения сопротивления датчиков в электрический сигнал предназначен для измерения сигналов с различных первичных преобразователей, используемых для определения деформаций и напряжений при прочностных испытаниях. Устройство содержит резистивные датчики (1-4), источник тока питания датчиков (5), ключ для переключения питания датчиков (14), подключенный к дополнительному источнику опорного напряжения (13), аналого-цифровой преобразователь (6), подключенный к устройству управления (10), ключ для переключения диапазона измерения (19) преобразователя (6), цифроаналоговый преобразователь (7), подключенный к двухпозиционным ключам для переключения режима измерения (16), подсоединенный к основному источнику опорного напряжения (12) и инструментальным усилителям (8, 9), при этом вход инструментального усилителя (8) подключен к выходам программируемых делителей напряжения (17), (18), потенциальные линии датчиков, общий провод (20), цифроаналоговый преобразователь для источника тока (21), выход которого подключен к входу источника тока (5), цифровые шины данных (22), подсоединенные к шине управления (23). Техническим результатом является упрощение обслуживания, обеспечение работы с широкой номенклатурой разнообразных датчиков, увеличение диапазонов измерений за счет программирования источников тока, номинального напряжения и делителей напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при определении комплексных коэффициентов передачи СВЧ-устройств с преобразованием частоты, например, СВЧ-смесителей. Выходной сигнал промежуточной частоты исследуемого СВЧ-устройства с преобразованием частоты преобразуют в СВЧ-сигнал, частота которого равна частоте сигнала на его входе, с помощью обратновключенного опорного СВЧ-устройства с преобразованием частоты. Измеряют с помощью векторного анализатора цепей суммарный угол сдвига фаз исследуемого и опорного СВЧ-устройств с преобразованием частоты. Измеряют разность угла сдвига фаз исследуемого СВЧ-устройства с преобразованием частоты и фазы когерентного опорного сигнала, который получают от генератора опорных сигналов. После этого измеряют разность угла сдвига фаз опорного СВЧ-устройства с преобразованием частоты и фазы когерентного опорного сигнала, который получают от генератора опорных сигналов. Искомое значение угла сдвига фаз исследуемого СВЧ-устройства с преобразованием частоты определяют по формуле: . 1 ил.

Устройство относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного оперативного измерения удельной электрической проводимости, а также диэлектрической и магнитной проницаемостей тонких пленок и наноматериалов. Устройство состоит из генератора 1, выход которого подключен к входу излучателя электромагнитного сигнала 2, соединенного с разветвителем 3, первый выход которого соединен со входом опорного приемника 4, подключенного ко входу измерителя параметров сигнала 5, а второй выход разветвителя соединен со входом введенного дополнительного разветвителя 6, первый выход которого подключен через объект контроля 7 ко входу первого приемника сигнала 8, подключенного к измерителю параметров сигналов 5, а второй выход дополнительного разветвителя соединен с входом второго приемника 9 через образец эталонного материала с известными электромагнитными параметрами 10 и соединен с входом измерителя параметров сигнала 5, выход которого соединен с входами устройства обработки 11 и устройства управления 12, которое в свою очередь подключено ко входу генератора 1. Техническим результатом при реализации заявленного устройства является уменьшение погрешности измерения при исследовании тонких пленок, имеющих малый коэффициент отражения при сохранении возможности комплексных измерений одновременно трех электромагнитных параметров контролируемого материала. 1 ил.

Группа изобретений относится к системам и способам анализа стабильности систем электропитания. Имитация системы (100) электропитания, включающей элементы-источники (109) и элементы-нагрузки (111), выполняется для получения данных (328) импеданса, причем данные (328) импеданса определяют импеданс системы (100) электропитания. Профиль (401) стабильности системы (100) электропитания определяется как функция данных (328) импеданса, причем профиль (401) стабильности идентифицирует элементы-источники (109) и элементы-нагрузки (111) для управления генерированием электроэнергии в электрической системе (100) с целью оптимизации стабильности системы (100) электропитания. Обеспечивается стабильность системы электропитания на борту летательного аппарата. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-06-10 2016-06-10T08:11:55
Наверх