Многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2586084:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") (RU)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть, в частности, использовано для измерения приращения сопротивлений удаленных тензорезисторов или терморезисторов в многоканальных измерительных системах, работающих в условиях действия интенсивных промышленных помех. Многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение содержит «n» резистивных датчиков, «n» первых, «n» вторых, «n» третьих и «n» четвертых проводов, четыре группы ключевых элементов по «n» ключевых элементов в каждой, источник опорного напряжения, два равных по величине опорных резистора, три операционных усилителя и сумматор. Технический результат заключается в повышении помехозащищенности многоканального преобразователя и преобразовании приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение. 1 ил.

Известна многоканальная измерительная система К742. Система разработана ВНИИЭП и выпускалась серийно на Омском заводе «Электроточприбор».

Система измерительная информационная К742.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЗПИ.487.059 ТО 1983 г. ВНИИЭП.

М.Л. Дайчик, Н.И. Пригоровский, Г.Х. Хуршудов Методы и средства натурной тензометрии. Справочник. - М.: Машиностроение. - 1989 г., - с. 64-65.

В системе К742 в режиме работы с одиночными тензорезисторами они подключаются к коммутатору измерительной части по четырехпроводной схеме. В системе измеряют отклонение сопротивления каждого тензорезистора относительно величины сопротивления опорного резистора, при этом измерительная схема построена таким образом, что тензорезистор включается последовательно с опорным резистором в ветвь, питаемую током. Другая ветвь, состоящая из двух последовательно включенных постоянных резисторов, питается напряжением. Выходной сигнал снимается со средних точек ветвей. Измерительная схема не симметрична к действию помех, поэтому имеет низкую помехозащищенность.

Известен преобразователь сигналов одиночных тензорезисторов. Патент РФ №2379695, G01R 17/02. Преобразователь используется для преобразования сигналов удаленных одиночных тензорезисторов с различными номинальными сопротивлениями в многоточечных измерительных системах. Он содержит источник опорного напряжения, набор опорных резисторов, коммутатор и два операционных усилителя, один из которых имеет взвешенный источник питания, изолированный от общей шины преобразователя. Тензорезисторы подключаются к измерительной схеме преобразователя по четырехпроводной схеме. Использование источника питания, изолированного от общей шины преобразователя, нарушает симметрию измерительной схемы, поэтому преобразователь имеет низкую помехозащищенность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является линейный преобразователь сопротивления резистивного датчика в напряжение А.С. №892349, G01R 27/16.

Преобразователь предназначен для работы с удаленными резистивными датчиками и может быть использован в многоточечных тензорезисторных измерительных устройствах. Он содержит два операционных усилителя, дифференциальный усилитель, образцовый (опорный) резистор и источник опорного напряжения. Все они питаются от источника питания, связанного с общей шиной преобразователя. Датчики подключаются по четырехпроводной схеме, при этом в каждый провод могут быть включены ключевые элементы. Первый операционный усилитель работает в режиме повторителя напряжения, в цепь обратной связи которого включены первый и второй провода, подключенные к одному выводу датчика. Повторитель напряжения передает потенциал общей шины на первый вывод резистивного датчика. В токовый провод повторителя напряжения включен образцовый резистор. Ток через него равен току, протекающему через резистивный датчик, и поддерживается постоянным в результате действия общей отрицательной обратной связи по току. Выход второго операционного усилителя третьим проводом соединен со вторым выводом резистивного датчика. Выходное напряжение преобразователя снимается со второго вывода резистивного датчика четвертым проводом, при этом для устранения погрешности измерения входное сопротивление измерителя выходного напряжения преобразователя должно быть много больше сопротивления четвертого провода и включенного в него ключевого элемента. Измерительная схема преобразователя не симметрична по отношению к действию помех и имеет низкую помехозащищенность. Преобразователь измеряет только величину сопротивления резистивного датчика и не измеряет его приращение.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение помехозащищенности многоканального преобразователя и преобразование приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение.

Технический результат достигается тем, что в многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение, содержащий «n» резистивных датчиков, «n» первых, «n» вторых, «n» третьих и «n» четвертых проводов, источник опорного напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной преобразователя, первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов первой группы, «n» выходов которых соответственно через «n» первых проводов соединены с «n» первыми выводами «n» резистивных датчиков, соединенными через «n» вторых проводов с «n» выходами ключевых элементов второй группы, общая точка соединения входов которых подключена к первому выводу первого опорного резистора, у которого второй вывод соединен с выходом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, введены сумматор, второй опорный резистор, третья и четвертая группы «n» ключевых элементов, третий операционный усилитель, у которого инвертирующий вход соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов третьей группы, «n» выходов которых соответственно через «n» третьих проводов соединены с «n» вторыми выводами «n» резистивных датчиков, соединенными через «n» четвертых проводов с выходами «n» ключевых элементов четвертой группы, общая точка соединения «n» входов которых подключена к первому выводу второго опорного резистора, у которого второй вывод соединен с выходом третьего операционного усилителя, при этом неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен со вторым выводом источника опорного напряжения, выход второго операционного усилителя соединен с выходом преобразователя и неинвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к общей шине преобразователя, а его инвертирующий вход подключен к выходу сумматора, у которого первый, инвертирующий, вход соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов второй группы и первого вывода первого опорного резистора, второй, инвертирующий, вход соединен с выходом третьего операционного усилителя и вторым выводом второго опорного резистора, третий, инвертирующий, вход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и вторым выводом источника опорного напряжения, четвертый, неинвертирующий, вход подключен к выходу первого операционного усилителя и второму выводу первого опорного резистора, а пятый, неинвертирующий, вход соединен с общей точкой соединения «n» входов ключевых элементов четвертой группы и первого вывода второго опорного резистора.

На фигуре приведена блок-схема многоканального преобразователя приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение. Преобразователь содержит «n» резистивных датчиков (R_Д1…R_Дn) в группе 1 датчиков, имеющих «n» первых выводов и «n» вторых выводов соответственно, «n» первых, «n» вторых, «n» третьих и «n» четвертых проводов, четыре группы 2, 3, 4, 5 ключевых элементов по «n» ключевых элементов в каждой группе, источник опорного напряжения 6, первый вывод которого соединен с общей шиной 7 преобразователя, а второй подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя 8. Инвертирующий вход первого операционного усилителя 8 соединен с общей точкой соединения «n» входов ключевых элементов группы 2, «n» выходов которых соответственно через «n» первых проводов 9 соединены с «n» первыми выводами резистивных датчиков группы 1, соединенными через «n» вторых проводов 10 с «n» выходами ключевых элементов группы 3. Общая точка соединения входов ключевых элементов группы 3 соединена через опорный резистор 11 с выходом первого операционного усилителя 8. Выход второго операционного усилителя 12 соединен с выходом 13 преобразователя и неинвертирующим входом третьего операционного усилителя 14, инвертирующий вход которого соединен с общей точкой соединения «n» входов ключевых элементов группы 5, «n» выходов которых соответственно через «n» третьих проводов 15 соединены с «n» вторыми выводами резистивных датчиков группы 1, соединенными через «n» четвертых проводов 16 с «n» выходами ключевых элементов группы 4. Общая точка соединения «n» входов ключевых элементов группы 4 через опорный резистор 17 соединена с выходом третьего операционного усилителя 14. Неинвертирующий вход второго операционного усилителя 12 соединен с общей шиной 7 преобразователя, а его инвертирующий вход соединен с выходом сумматора 18. Первый, инвертирующий, вход 19 сумматора 18 соединен с общей точкой соединения входов ключевых элементов группы 2 и первого вывода опорного резистора 11. Второй, инвертирующий, вход 20 сумматора 18 соединен с выходом третьего операционного усилителя 14 и вторым выводом опорного резистора 17. Третий, инвертирующий, вход 21 сумматора 18 соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя 8 и вторым выводом источника опорного напряжения 6. Четвертый, неинвертирующий, вход 22 сумматора 18 подключен к выходу первого операционного усилителя 8 и второму выводу опорного резистора 11. Пятый, неинвертирующий, вход 23 сумматора 18 соединен с общей точкой соединения входов ключевых элементов группы 4 и первого вывода опорного резистора 17.

Многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение работает следующим образом.

Напряжение Е источника опорного напряжения 6 через первый повторитель напряжения, образованный операционным усилителем 8, «n» первыми проводами 9 и «n» вторыми проводами 10, группами 2, 3 «n» ключевых элементов, опорным резистором 11, подается на первый вывод подключенного R_Дi (i=1…n) датчика из группы датчиков 1. На второй вывод R_Дi датчика через второй повторитель напряжения, образованный операционным усилителем 14, «n» третьими проводами 15 и «n» четвертыми проводами 16, группами 4 и 5 «n» ключевых элементов, опорным резистором 17, подается выходное напряжение U_вых преобразователя с его выхода 13. Управление «n» ключевыми элементами групп 2, 3, 4, 5 осуществляется синхронно последовательно во времени от устройства управления, не показанного на фигуре.

Ток через подключенный R_Дi датчик равен:

Согласно принятому направлению токов на фигуре ток I протекает с выхода первого операционного усилителя 8 через опорный резистор 11, включенный ключевой элемент группы 3, соответствующий провод из «n» вторых проводов 10, подключенный R_Дi датчик, включенный ключевой элемент группы 4, соответствующий провод из «n» четвертых проводов 16, опорный резистор 17 и выходное сопротивление операционного усилителя 14 на общую шину 7 преобразователя. Величины сопротивлений опорных резисторов 11 и 17 выбраны одинаковыми и равными номинальному значению R₀ датчиков R_Дi. Напряжения с выводов опорных резисторов 11 и 17 подаются на соответствующие (первый 19, четвертый 22 и второй 20, пятый 23) входы сумматора 18. Напряжение Е опорного источника 6 подается на третий вход 21 сумматора 18. Коэффициенты передачи сумматора 18 по первому 19, второму 20, четвертому 22 и пятому 23 входам равны 1. Коэффициент передачи сумматора 18 по третьему входу 21 равен 2. При воздействии на R_Дi датчик и подводящие к нему провода синфазной помехи через низкоомные токовые цепи первого 8 и третьего 14 операционных усилителей, на которых выполнены повторители напряжения, протекают токи помехи и I_П2, которые благодаря симметрии измерительной схемы практически одинаковы и равны I_П. Выходные сопротивления повторителей напряжения близки к нулю, поэтому токи I_П протекают на общую шину 7 преобразователя только через выходные сопротивления операционных усилителей 8 и 14, создавая на опорных резисторах 11 и 17 с сопротивлениями R₀ падения напряжения I_П·R₀. Напряжение U_∑ на выходе сумматора 18 равно:

Напряжение U_∑ подается на инвертирующий вход второго операционного усилителя 12 и усиливается им в К раз. Так как выход операционного усилителя 12 соединен с выходом 13 преобразователя, то напряжение U_вых на выходе 13 определяется выражением:

Учитывая, что у современных операционных усилителей коэффициент передачи К больше или равен 10⁶ отношение стремится к нулю, поэтому из выражений (1) и (3) следует:

В результате симметрии измерительной схемы преобразователя в выражении (4) для его выходного напряжения отсутствуют члены, отражающие действие синфазной помехи. Компенсация токов помехи I_П происходит в широком частотном диапазоне и при этом не влияет на частотный диапазон работы самого датчика. Выходное напряжение преобразователя пропорционально приращению сопротивления резистивных датчиков.

Опытный образец многоканального преобразователя приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение изготовлен, опробован, получены положительные результаты. Реально синфазная помеха ослабляется более, чем в сто раз. Изобретение может быть использовано в многоканальных измерительных системах тензометрии или термометрии.

Многоканальный преобразователь приращения сопротивления резистивных датчиков в напряжение, содержащий «n» резистивных датчиков, «n» первых, «n» вторых, «n» третьих и «n» четвертых проводов, источник опорного напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной преобразователя, первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов первой группы, «n» выходов которых соответственно через «n» первых проводов соединены с «n» первыми выводами «n» резистивных датчиков, соединенными через «n» вторых проводов с «n» выходами ключевых элементов второй группы, общая точка соединения входов которых подключена к первому выводу первого опорного резистора, у которого второй вывод соединен с выходом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, отличающийся тем, что в него введены сумматор, второй опорный резистор, третья и четвертая группы «n» ключевых элементов, третий операционный усилитель, у которого инвертирующий вход соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов третьей группы, «n» выходов которых соответственно через «n» третьих проводов соединены с «n» вторыми выводами «n» резистивных датчиков, соединенными через «n» четвертых проводов с выходами «n» ключевых элементов четвертой группы, общая точка соединения «n» входов которых подключена к первому выводу второго опорного резистора, у которого второй вывод соединен с выходом третьего операционного усилителя, при этом неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен со вторым выводом источника опорного напряжения, выход второго операционного усилителя соединен с выходом преобразователя и неинвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к общей шине преобразователя, а его инвертирующий вход подключен к выходу сумматора, у которого первый, инвертирующий, вход соединен с общей точкой соединения входов «n» ключевых элементов второй группы и первого вывода первого опорного резистора, второй, инвертирующий, вход соединен с выходом третьего операционного усилителя и вторым выводом второго опорного резистора, третий, инвертирующий, вход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и вторым выводом источника опорного напряжения, четвертый, неинвертирующий, вход подключен к выходу первого операционного усилителя и второму выводу первого опорного резистора, а пятый, неинвертирующий, вход соединен с общей точкой соединения «n» входов ключевых элементов четвертой группы и первого вывода второго опорного резистора.

Изобретение относится к измерительной технике. Особенностью заявленного цифрового способа измерения параметров пьезоэлектрических элементов является то, что импульсный сигнал возбуждения имеет длительность T1=Т0-τ, где τ - длительность паузы между окончанием сигнала с линейной частотной модуляцией и моментом окончания регистрации цифровых сигналов, при этом время регистрации цифровых сигналов равно Т0, определяют частоту резонанса ƒr, частоту антирезонанса ƒa и добротность Q пьезоэлемента, а также значение параллельной емкости С0 из полученного множества значений комплексной проводимости путем его дробно-рациональной аппроксимации частотной зависимостью комплексной проводимости канонической эквивалентной схемы в резонансном промежутке частот.

Способ определения параметров двухполюсника // 2583879

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2569043

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

Микроконтроллерный измерительный преобразователь с управляемым питанием резистивных измерительных цепей методом широтно-импульсной модуляции // 2563315

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.

Кондуктометр // 2549246

Изобретение относится к технике измерений относительной электрической проводимости и солености жидкостей (например, морской воды) и может быть использовано в метрологии в качестве образцовых средств, а также для измерения активных проводимостей и сопротивлений. Технический результат - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

Измеритель параметров двухполюсников // 2548594

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике, управлению и промышленной электронике. Измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехполюсник с двухполюсником объекта измерения и двухполюсником с уравновешивающими элементами, неинвертирующий повторитель напряжения, инвертирующей первый усилитель с коэффициентом усиления, равным двум, первый двухвходовой аналоговый сумматор, на один из входов которого подается сигнал с выхода генератора импульсов, а на другой вход - с выхода первого инвертирующего усилителя, с выхода сумматора сигнал усиливается вторым усилителем и подается на входы двух схем выборки и хранения, сигналы с выхода каждой из двух схем выборки и хранения поступают соответственно на два входа второго двухвходового аналогового сумматора, сигнал со второго сумматора усиливается третьим усилителем и через разделительный конденсатор подается на нуль-индикатор.

Способ измерения дифференциального сопротивления нелинейного двухполюсника с температурозависимой вольтамперной характеристикой // 2545090

Изобретение относится к технике измерения электрических параметров нелинейных элементов цепей с температурозависимой вольт-амперной характеристикой, в частности полупроводниковых приборов, и может быть использовано на выходном и входном контроле их качества.

Способ экспериментального определения сопротивлений обмоток трансформаторов // 2544889

Изобретение относится к области энергетики, а именно к измерению параметров обмоток трансформаторов. Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что измерение параметров трехфазных двухобмоточных трансформаторов при коротком замыкании производится вначале при схеме соединения первичной обмотки в треугольник, а затем - в звезду.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников // 2541423

Изобретение относится к метрологии. Измеритель содержит генератор, мост, нуль-детектор.

Устройство и способ измерения внутреннего сопротивления для пакетированной батареи // 2536780

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи. Устройство измерения внутреннего сопротивления для пакетированной батареи включает в себя компонент источника питания переменного тока для подачи переменного тока на батарею, состоящую из множества пакетированных элементов генерирования энергии, посредством подключения к объекту измерения.

Устройство для определения параметров двухполюсника // 2587647

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению электрических параметров двухполюсников. Устройство содержит первый блок задания схемы замещения, преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, блок управления измерением, определитель параметров двухполюсников, эталона, генератор синусоидального напряжения, блок управления по частоте, блок управления режимами, блок коммутации, 4n измерительные клеммы, экранированную кабельную линию связи, блок переключения, блок сравнения, учитывающий блок и ключ. Технический результат заключается в повышении точности измерения. 5 ил.

Способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления // 2608970

Изобретение относится к измерению и контролю составляющих полного сопротивления и может быть использовано для измерения напряжения на контактах полюсов и измерения внутреннего сопротивления гальванических элементов, аккумуляторов различных типов и батарей на их основе. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего микроконтроллер (1), генератор (2), фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) (3), управляемый источник тока (4), первый умножитель (5), фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) (6), измерительную схему (7), второй умножитель (8), фильтр нижних частот (9), измеритель тока (10), анализируемый ЭХИП (11). Генератор (2) имеет два выхода, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему (7), подключенную к анализируемому ЭХИП (11). К выходу измерительной схемы подключен фильтр (6), выход которого подключен к первому входу первого умножителя (5). Ко второму выходу генератора (2) подключен третий вход первого (5) и второго (8) умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера (1). Кроме того, ко второму выходу генератора (2) подключен фильтр (3), выход которого подключен к управляемому источнику тока (4), который задает величину тока, протекающего через анализируемый ЭХИП (11). Второй выход анализируемого ЭХИП (11) подключен к измерителю тока (10) выход которого через фильтр (9), подключен ко второму умножителю (8). С помощью данного устройства определяют активную и реактивную составляющие сигнала, подают их на измерительные входы микроконтроллера, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющей полного сопротивления анализируемого ЭХИП. Технический результат заключается в повышении точности измерения составляющих полного сопротивления ЭХИП, что повышает достоверность определения дефектов ЭХИП. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Измеритель параметров многоэлементных rlc- двухполюсников // 2615014

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к технике измерения параметров объектов в виде пассивных двухполюсников с сосредоточенными параметрами, имеющих многоэлементную схему замещения. Устройство содержит генератор тестовых импульсов напряжения, имеющих форму функции n-й степени, дифференциальный преобразователь «ток-напряжение», (n + 1) регулируемый резистор, один из выводов первого регулируемого резистора соединен с выходом генератора импульсов, а другой – со вторым входом преобразователя «ток-напряжение», n аналоговых коммутаторов, входы которых подключены к выводам второго, третьего и т. д., …, (n+1)-го регулируемого резистора, выходы коммутаторов соединены с входами дифференциального преобразователя «ток-напряжение», n-каскадный дифференциатор на дифференцирующих RC-звеньях, вход первого звена подключен к выходу преобразователя «ток-напряжение»; (n+1) нуль-индикатор, входы первого, второго и т. д.,… n-го нуль-индикатора соединены соответственно с выходами n-го, (n-1)-го, и т. д., …, первого RC-звена дифференциатора, вход (n+1)-го нуль-индикатора соединен с выходом дифференциального преобразователя «ток-напряжение»; дополнительно введен второй дифференциатор на n последовательно соединенных дифференцирующих RC-звеньях и n повторителей напряжения, причем все дифференцирующие RC-звенья второго дифференциатора имеют равные постоянные времени RC, но различные значения сопротивления резистора и емкости конденсатора, вход первого звена второго дифференциатора подключен к выходу генератора тестовых импульсов, входы повторителей напряжения соединены с выходами RC-звеньев второго дифференциатора, а к выходам повторителей напряжения подключены свободные выводы второго, третьего и т.д., …, (n+1)-го регулируемого резистора. Технический результат заключается в повышении устойчивости работы устройства формирования образцовых сигналов и устранение погрешностей уравновешивания из-за задержек различных составляющих компенсационного тока. 2 ил.

Передатчик температуры процесса с улучшенной диагностикой датчика // 2617885

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов. Передатчик (12) температуры включает в себя схему (26) измерения, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры для обеспечения индикации электрического параметра по меньшей мере одного датчика (32) температуры. Контроллер (30) соединен со схемой (26) измерения для получения индикации и подачи выходного сигнала температуры процесса. Источник (28) тока подает тестовый ток в множество проводов одновременно. Схема (70) диагностики измеряет отклик напряжения на каждом проводе для того, чтобы обеспечить диагностическую индикацию датчика температуры. Технический результат – повышение точности и достоверности диагностики датчиков температуры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Преобразователь приращения сопротивления в напряжение // 2622513

Изобретение относится к устройствам измерительной техники, в частности к первичным преобразователям, и может быть использовано в калориметрии, тензометрии, датчиках силы и давления. Сущность его заключается в том, что преобразователь приращения сопротивления в напряжение содержит мост, состоящий из сопротивлений R1, R2, R3, R4 и сопротивления R5, два источника питания, два операционных усилителя, при этом инвертирующий вход первого операционного усилителя «заземлен», неинвертирующий вход подключен к точке соединения сопротивлений R3, R4, а его выход - к сопротивлению R5, другой конец сопротивления R5 вместе с точкой соединения сопротивлений R1, R2 подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого «заземлен» вместе с «заземлениями» обоих источников питания. Заявленное изобретение обеспечивает при реализации технический результат, заключенный в повышении точность преобразования приращения сопротивления в напряжение посредством обеспечения строгой линейной зависимости между ∆ R4 и UВых. 1 ил.

Способ получения параметров входного сопротивления линейного пассивного двухполюсника // 2623659

Изобретение относится к измерительной технике и заключается в получении численных значений модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Для достижения необходимого результата при относительно простом алгоритме решения задачи в способе по изобретению используют операцию деления мгновенных значений соответствующим образом формируемых двух одночастотных синусоидальных электрических величин с периодом повторении Т, при этом делимым является первый вспомогательный синусоидальный сигнал, у которого согласно способу амплитуда линейно связана с амплитудой приложенного к линейному пассивному двухполюснику синусоидального напряжения, в то время как в аргумент функции синуса первого вспомогательного синусоидального сигнала, как и в известном способе [RU №2534376], вводят изменяемый по величине фазовый угол θ, причем в качестве делителя используют синусоидальный сигнал с идентичными протекающему через линейный пассивный двухполюсник синусоидальному току параметрами, при этом в результате деления формируют второй вспомогательный сигнал, который является несинусоидальной периодической функций времени с разрывами в моменты времени, когда мгновенное значение сигнала делителя пересекает ось времени, причем во втором вспомогательном сигнале наблюдают двуполярные выбросы, форма которых в местах разрывов второго вспомогательного сигнала и при малой разности вводимого в вычислительный процесс фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления приближается к форме «иглообразных» двуполярных импульсов малой длительностью, причем по мере стремления разности углов θ и ϕ к нулю их амплитуда начинает уменьшаться. При уменьшении амплитуд «иглообразных» двуполярных выбросов ниже предписанного значения или их исчезновении, что имеет место при равенстве текущего значения вводимого в вычислительный процесс изменяемого фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления , изменение фазового угла θ прекращают и его численное значение принимают за фазовый угол ϕ комплексного сопротивления , причем после прекращения изменения значения фазового угла θ на интервале времени, равном периоду Т, для второго вспомогательного сигнала вычисляют среднее значение и результат это действия считают численным значением модуля z комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Способ может быть использован как при создании измерительного прибора, обеспечивающего получение информации о величине модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника, так и при создании измерительного органа релейной защиты и автоматики с двумя подводимыми электрическими величинами, например с функцией определения места повреждения (ОМП) на линии электропередачи. Технический результат, который достигается при реализации заявленного технического решения , заключается в повышении технического уровня и возможностей измерительного устройства, его упрощении за счет того, что согласно заявленному способу в его программируемом измерительно-вычислительном блоке осуществляется деление двух одночастотных синусоидальных сигналов. 4 ил.

Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи // 2624402

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ). Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи, включающая минимум два регистратора грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен первым входом к первому датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что минимум один регистратор содержит второй и последующий входы, соединенные со вторым и последующими датчиками грозовых перенапряжений, подключенными к соответствующим воздушным линиям. Датчики грозовых перенапряжений могут выполняться в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам. Система может дополнительно содержать средство цифровой обработки, связанное информационными каналами с регистраторами. Изобретение может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик - достигается совмещением функционала нескольких устройств в одном без потери функциональных возможностей. Технический результат - повышение надежности системы - достигается тем, что снижается количество элементов, в частности регистраторов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью выхода из строя, необходимых для контроля нескольких объектов (ВЛ). Технический результат - повышение надежности передачи информации - достигается снижением количества информационных каналов (линий связи) с регистраторами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения параметров трехлучевой схемы замещения трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов // 2624591

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Затем активные сопротивления лучей схемы замещения формируют по выражениям: индуктивные сопротивления схемы замещения формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔPкВ-С, ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей среднего и низкого напряжения схемы замещения формируют по выражениям: Технический результат: исключение погрешностей при определении параметров трехлучевой схемы замещения трехобмоточных трансформаторов. 8 табл., 4 ил.

Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов // 2625099

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Формируют схему замещения треугольник. Определяют активные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник по выражениям: индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔРкВ-С, ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения определяют по выражениям: Технический результат: исключение методологической погрешности. 3 ил.

Способ определения уровня диэлектрического вещества // 2642166

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов (температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.) на промышленных объектах, транспортных средствах, а также в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники. Техническим результатом является повышение надежности и достоверности определения уровня диэлектрического вещества за счет использования дублированного емкостного датчика уровня, исключения влияния паразитной электрической емкости длиной линии связи, защиты от сбойных процессов в устройствах вычислительной техники и отказов электронной компонентной базы в измерительном канале. В способе определения уровня диэлектрического вещества воздействуют синусоидальным напряжением на заданных частотах последовательно сначала на основной, затем на дублирующий емкостный датчик уровня и их эталоны, затем измеряют токи через дублирующий сухой датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, фиксируют результаты измерения, определяют и фиксируют значение электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, определяют и фиксируют значение приращения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня при полном его погружении в диэлектрическое вещество. Периодически и последовательно измеряют и фиксируют ток через заполняемый диэлектрическим веществом дублирующий емкостный датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, периодически определяют и фиксируют текущее значения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня, заполняемого диэлектрическим веществом, определяют уровень, выраженный в виде разности текущего значения электрической емкости заполняемого дублирующего емкостного датчика уровня и электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, отнесенной к значению приращения электрической емкости полностью погруженного в диэлектрическое вещество дублирующего емкостного датчика уровня. Далее в каждом n-канале определяют значения уровней диэлектрического вещества, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком уровня, причем приоритетным значением уровня принимают значение, определяемое через основной емкостный датчик уровня, при этом значения уровней, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком в каждом канале сравнивают между собой, при превышении полученным результатом сравнения допустимого значения проводят анализ возможных причин, в результате которых возникло превышение, после чего измеренные через основной емкостный датчик уровня значения токов, значение электрической емкости и значение уровня в каждом из n-каналов сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, в случае выхода измеренных в каком-либо из n-каналов значений токов, электрической емкости или уровня за соответствующие пределы диапазона допустимых значений, измеренные в этом же канале через дублирующий емкостный датчик уровня значения токов, электрической емкости и уровня сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, определение уровня диэлектрического вещества происходит с учетом значений уровней, измеренных в каждом n-канале. 2 ил.