Преобразователь параметров пассивных нерезонансных двухполюсников

 

ОП ЫСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1778

Союз Севетскик

Социалистических

Республик о 69 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено07.04.74 (21) 1985956/18 21

I с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано15,10.79. Бюллетень № 38 (51) М. Кл.

G 01 R 27/02

ГосуАврственмь и квинтет

СССР ло делам нэсбретеннй н открытей (53) УДК 621.317..733 (088.8.) Дата опубликования описании 18.10,79 (72) Лвторы изобретения

) аю фв

> е

Е. H. Кузнецов, С. М. Фельдберг и К. Н. Черн

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель. fN (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ

Н ЕРЕЗО1 1 АНСНЫ Х ДВУХПОЛ 10СН ИКОВ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике, а именно к области измерения составляюшпх комплексных величин, и можеT быть использовано прп измерении параметров пассивных нерезонансных двухполюснпков, состояших пз параллельно соединеьпп,тх известного элемента и преобразуемого комплексного сопротивления.

Известен преобразователь параметров нерезонанспых двухполюсииков, основанный на включении в смежное плечо моста двухполюсника с0 схемой замешения, аналогичной исследуемой и состояшей из регулируемых образцовых элементов, причем число систем регулирования соответствует вислу неизвестных элементов, что определяет высокую сложность преобразователей и низкое быстродействие.

Известен другой преобразователь параметров нереэонансных двухполюсников. основанный на использовании отфшательных сопротивлений н содержаший генератор синусоидальных сигналов, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора напряжения, одна из вторичных обмоток которого соединена с клеммой для подключения исследуемого объекта, усилитель, связанный с образцовым элементом, дополнительный усилитель, в обрат- ной связи которого включен второй обpB$HoBbN элемент, фаэочувствительпый индикатор, один из его входов подключен к второй вторичной обмотке трансформа тора напряжения, а другой присоединен к выходу усилителя, управляемый делитель напряжения, вход которого соединен с выходом усилителя.

Недостатком известного преобразователя является сложность и низкое быстродействие, обусловленные модуляцией частоты генератора сигналом с выхода нуль-индикатора модуляции, Целью изобретения является увеличе ние быстродействия и упрошение преобразователя.

Для этого преобразователь снабжен тертьей вторичной обмоткой трансформато778

Преобразователь параметров пассивных нерезонансных двухполюсников, со40 держащий генератор синусоидальных сиг45

50 дов подключен к второй вторичной обмотке трансформатора напряжения, а другой вход присоединен к выходу усилителя, управляемый делитель напряжения, вход котерого соединен с выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения преобразователя, он снабжен третьей вторичной обмоткой трансформа3 691

".ра напряжения, которая через резистор . подсоединена к второй клемме подключения исследуемого объекта, двумя измерителями отношения напряжений, причем выход усилителя соединен одновременно с входом одного из измерителей отношения напряжений и второй вторичной обмоткой трансформатора . напряжения, выход фазочувствительного индикатора соединен с вторым входом управляемого напряжения, выход которого соединен с вторым выходом пе(вого образцового элемента и вторым входом первого измерителя отношения напряжений, второй измеритель от ношения напряжений включен между входом фазочувствйтельного "иидикатора и

" выходом дополнительного усилителя, связанного со вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка этого трансформатора включена между входом усилителя и второй клеммой для подключения исследуемого двухполюсника.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, подключенный к первичной обмотке 2 трансформатора 3 напряжения, обмотки 4, 5 и 6 которого имеют одинаковое количество витков, исследуемый двухполюсник 7, состоящий, например, из параллельно соединенных резистора 8 и комплексногб сопротивления, состоящего из последовательно соединенных резистора (преобразуемых элементов, выполненных, например, в виде резистора 9 и конденсатора 10), резистор 11, первичную обмотку 12 трансформатора 13 тока, усилитель 14, резистор

15 (образцовое активное сопротивление), управляемый делитель 16 напряжения, измерители 17 и 18 отношения напряжений, фаэочувствительный индикатор 19, вторичную обмотку 20 трансформатора

13 тока, дополнительный усилитель 21 и конденсатор 22 (образцовая емкость сопротивления) .

Преобразователь работает следующим е образом.

Ток, текущий через резистор 11, вычитается из тока, текущего через исследуемый двухполюсник 7, компенсируя таким образом, ток, текущий через йзвестное активное сопротивление резистора 8.

B обмотках 12 и 20 трансформатора 13 протекает ток, равный току через преоб йзуемое активное сопротйвление резистора 9 и конденсатор 10. Коэффициент пепедачи управляемого делителя 16 регулируется по сигналу с индикатора 19.

По достижении квадратуры напряжений на входах индикатора 19 напряжение на выходе усилителя 14 равно падению напряжения на преобразуемом активном сопротивлении резистора 9. Это напряжение, алгебраически сложенное напряжение на обмотке 6 дает напряжение, равное падению напряжения на преобразуемый конденсатор 10. Дополнительный усилитель 21 преобразует ток, текущий через емкость конденсатора 10 и выделяемый с помощью трансформатора 13, в напряжение. Отношение напряжения с обмотки 6 и выхода усилителя 2 1 пропорционально преобразуемой емкости конденсатора 10 ° Отношение напряжений с входа и выхода делителя 16 пропорционально преобразуемому сопротивлению резистора 9.

Если известный резистор 8 представлен комплексным сопротивлением любой сложности, то резистор 11 должен быть ему идентичным.

25.

Преобразуемые резистор 9 и конденсатор 10 могут быть представлены емкостью, индуктивностью или активным сопротивлением, при этом резистор 15 и конденсатор 22 должны быть им анало30 гичны ° . Таким образом, преобразователь при наличии одной системы регулирования позволяет, получить величины, пропорцинальнйе параметрам двух известных элеМеНТОВ gByXIIOJIIOCHHK8, формула изобретения нилов, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора напряжения, одна иэ его вторичных обмоток соединена с клеммой для подключения исследуемого объекта, усилитель, связанный с образцовым элементом, дополнительный усилитель, в обратной связи которого включен второй образцовый элемент, фазочувствительный ийдикатор, один из его вхо691778

Составитель M. Барашков

Редактор Т. Янова Техред Л..алферова Корректор Е. Лукач

Заказ 6207/35 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора напряжения, которая через резистор подсоединена к второй клемме подключения исследуемого объекта, двумя измерителями отношения напряжений, причем вы. ход усилителя соединен одновременно с входом одного из измерителей отношения напряжений и второй вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выход физочувствительного индикатора соединен с вторым входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с. вторым выходом первого образпового жямента и вторым входом первого измерителя отношения напряжений, второй изме- уют ритель отношения напряжений включен меж

5 ду входом фазочувствительного индикатора и выходом дополнительного усилителя, связанного со вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка этого трансформатора включена между входом усилителя и второй клеммой для подклю- ай

-чения исследуемого двухполюсника.