Цифровой измеритель комплексных сопротивлений

 

(i 1) 659989

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.75 (21) 2136366, 18-21 с присоединением заявки ¹ (5)) Я Кл 2

6 01R 27/02 (53) УДК 621.317.3 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 по делам изобретений открытий (72) Авторы изобретения

С. П. Новицкий и И. И. Буренков (71) Заявитель

Институт физико-химических основ переработки минерального сырья Сибирского отделения АН СССР (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМ ПЛ ЕКСН ЫХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электро- и радиотехнике, электрохимии, биологии и других областях для быстрого снятия частотных зависимостей комплексного сопротивлсння исследуемых объектов.

Известны измерители комплексных сопротивлений, содержащие источники синфазного и квадратурного напряжений, усилитель напряжения, два фазовых детектора с отсчетными устройствами (1), и измерители, содержащие кроме указанных узлов дополнительно включенные операционные усилители и множительные устройства для предварительной обработки результатов измерений (2).

Эти устройства имеют невысокую точность измерения в области частот выше

10 кГц из-за прохождения неизмеряемой квадратурной составляющей измерительного сигнала в канал измерения искомой составляющей и нс позволяют производить поляризацию исследуемого объекта постоянным током.

Известны измерители комплексных сопротивлений, содержащие источник поляризующсго напряжения, источники спнфазного и квадратурного спнусоидальных напряжений, преобразователь напряжение --ток, ГосУдаРственный комитет (23) П,о усилитель напряжения, два фазовых детектора и два отсчетных устройства (3).

Этот измеритель также нс обеспечивает высокой точности и широкого диапазона измеряемых комплексных сопротивлений нз-за прохождения через фазовьш детектор нснзмсрясмой квадратурной составляющей входного сигнала, Цель изобретения — расширение дпапа10 зона и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, ITo в цифровом измерителе комплексии(х сопротпвлсннй, содержащем источник квадратурного спнусоцдального напряжения, 15 преобразователь напряжение — ток, входы которого связаны с источниками полярпзующсго и синфазного синусопдальных напряжений, а выход — с исследуемым объектом усилителем напряжения, а также два

20 измерительных канала, содержащих по одному фазовому детектору и одному отсчетному устройству, каждый измерительный канал снабжен аналого-цифровым преобразова гелем, дешпфратором, масштабным

25 прсобразоватслс и, сумматором н блоком памяти, подкл юч II I I I I bi IL ði. з посл сдовательно сосдпншшыс дешифратор, масштабный ирсобразов» тe,.I I, сумматор, фазовый дстсктор и aliaлого-цифровой преобразова30 тель к отсчстному устройству, причсм allaлого-цифровой преобразователь подк;почен к.блоку памяти другого измерительного кана.та, су(>(х(ат013ы сосдинены з(е?кд" ОООЙ и

c у(силиф."!ех(напряжения, а м left! Jабпыс феобр<)зовате;(и - - соответственно с источII I! J(a. l1< >! 0 (и и) «О! (Д;! I f>f J f>f_#_ !1(f ff f) Slil(« ff f f1«

f 1a >!сртс. жс прсдстcf JJ. (с !1(i струе I 3 р 11 а H

ЭЛ с> Е 1 р !! 1! С С к 2 1(с Х « ((Г! I I l l (f) () 013 0 I J I: 3 .> f < f) f f JC, I SI

КОМПЛСКCI(Ь!Х СОHPОТИР ICE!If!!.

Цифровой измеритель комплексных соНРОTIIH;I(инй coiEOP?((IIT Hc r0 1!!ill(Ifo 1111) Ji:33IoIIIcI 0 1 и сиифазпого сип3 соидал нного 2 напряжений, соедин«нные с Рход(??(!и Г;рсобр a a 0 E3 !i T (л я, 3 и (> и 1) я ж с H I i c то к, е 3 ы х од>

КОТОРОГО Г!0,(!(, I!0 1<. Нl>! ИССЛСД<, СМЫЙ 00 hCI(T

4 и усилитель 5 папряж«пия. 13ыход усилитс;!я 5 liflilð>lжсг(ия с с>с<сине!! c J)x(>Ja>IIJ измср(ггсл Efb?x каналов 6 и 7, состоящих из послсдоватс,!! НО соединенных блоков 8 и 9 памяти, дсшпфраторов 10 и 11, масштабных преобразователей 12 и 1;3, сумматоров

14 и 15, фазовых детекторов 16 и 17, аналого-цифровых преобразователей 18 п 19 и

oTc>fcTE(bfx устройств 20 и 21, Входы масштабных преобразователей 12 и 13 подкл(очепы соответственно к источникам квадратурпого синусоидальпого 22 и синфазного 2 напряжений. Входы сум(!атор<эв 14 и 15 явля!отея входа;t(t измерительных каналов 6 и 7. Выходы аналого-цифровых преобразователей 18 и 19 соедппеш! соответственно с В: Од!1 ми блоео!3 9 H 8 па»(яти (13?(с>() lt1 сльных еаналов 7 и 6.

Работает измеритель следу!ощим образом.

На сигнальные в. оды фазовых дстскторов 16 и 17 через сумматоры 14 11 15 и усилитель 5 напряжения поступает перс(!Сппос? напряжение исслсдусмого объекты 4, равное

U = U,l(Z == U,К(7с е_#_ -(- j> „,Z), где

Г -- напряжение исто !ш;ка

2 синфазиого и !! р 11 жспия;

К-- К< 7(, К и 7(, I(02(f)())If)If!CJJ (п р«даирс<:бра:«>i"атсля 3

П(п(Р>1?К !If!(, — -ТОК I 3 Сliл 1 ггсл я 5 и Ei и р I жсяи 1 я;

Z — alia;cHllc комплексного

COIIPOTHl3.Л kIHEI ПСС,;ICдуемого объекга 4.

С выхода фазовых детекторов 16 и 17 напряжения, прямо пропорциона".üíûñ соотвстствснно действительной и мнимой составляющим комплексного сопротивлсния

IfCC CI(Ta 4, JIOCT) HalOT B 2!(;lлого-цпфровыс преобразователи 18 и 19, где преобразуются и коды, которые поды0TC !L l Hl l(>; CTf>JCTJ32 20 If 2 1

Олокll 8 ll 9 IJ(>?1>Jтll, хl)!!н>п!1 и(!If(($>0!)((af(I!IО () КОД (х 13 Hl!3 3 >x мсжДУ пах(сP«Jf 1tH ì!l. (.1!Г(I!i. 11>! и:!01(013 !1 l (IH Гfl !(."1)«з Д(. 11!! ((1) f)li1 <)— ры 10 H lf управляют коэффициентами передачи масштабных преобразователей 12 и 13 так, что в любой пз тактов измерения их выходные напряжения Ui и U, соответс? !>(Ни<> f?HBIJJ)J

Г.<, -= /(7„К., —. -- /Ь,7х7„,Z, U„— — — U,К, — (J,К/(е Z, где К, и К,— коэфф щпс!ггы переда:и масштабных преобразователей 12 и 13, 11ослс иыпс>лнсш<я операций суммирования выходныс. напряжения сумматоров 14 и I ) равны соответственно U+Ui и U4 U и нс содержат пеизмсрясмых квадратурных составляющп?, (то исключает погрешности измерения.

IE3EIEIbIIl измеритель по сравненшо с из2(1 всстными измерителями обсспсчи!3аст повышение точности и расширение диапазона измеряемых пмпсдансов более чем па IloP ЯДОI . 25

Формула изобрстсния

Цифровой измеритель комплексных сопротивлений, содержащий источник квадратурного спнусоидального напряжения, и 1) С 0 б р а з 0 в 2 Т (? л ь f J a fi p EJ ? J(C I f H e — i o I;, которого связаны с источниками поляризующсго и синфазпого синусоидальных напряжений, а выход — — с исследуемым объектом и усилителем напряжения, а также

35 два измерительных канала, содержащих по одному фазовому детектору и одному отсчстному устройстзу, о т л и I а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения то fkloc и измерения, каждьш

40 измерительный канал снабжен апалсгоцифровым преобразователем, дсшифратором, масштабным преобразователем, сумматором и блоком памяти, подключенным через !(Оследовател? НО сосдинсиныс дешиф-! > f) р, ф;! 3<)!Jb!Ji д«тс ктор и аналого-пифрс>-!

3<>й ирсоора.;<>H;ii«ль «<>r«>J«òtiîìó устройc J f33, !!ричсм 2вапгсл! Под«ля>чсп i(блоку памяти другого

5() измерительного капала, сумматоры соединены между собой и с усилителем напряжения, 2 масштабиыс преобразователи соответственно с источниками синфазногои евадратурного синусоидальных напряжс5<> tfий.

Исто IH!il(H информации, иринятыс 20 вни)(ание при экспертиз-

1. Патент с.Ш.?3, М 3284705, кл, 324--57, Опублпк. 1965.

<>() 2, (!JTOpCI(OC Clif! ICTCabCT13<> Г((.1

;>f o 294109, кл. () О!1(19(06, 1969.

3. с!)торс кос свидстсльстьч> О.(.1>

ЛЪ 4;>1(320> . Я 27/00, 1972, Составитель В. Скоробогатова

Корректоры: P. Беркович и Т. Добровольская

Редактор И. Грузова

Техред Л. Котова

Типография, пр. Сапуновы, 2

Заказ 689/7 Изд. к в 297 Тираж 1089 Подписное

1-1ПО Государственного когяитета СССР по дслаги изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугискыя ныб., д. 4,"5