SU648917A1 - Измеритель параметров пассивных двухполюсников - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

ный резистор, а также формирователь сигнала управлени , причем вход последнего соединен с одним из выводов дополнительного резистора и с одним из входов переключател , другой вход последнего соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а другой вывод дополнительного резистора соединен с корпусом, при этом выход формировател  сигнала управлени  соединен с одним из выводов регулируемого элемента, кроме°того подвижный вывод переключател  соединен с другим выводом регулируемого элемента, а управл ющий вход переключател  соединен с выходом блока выдержки интервала времени.

На чертеже представлена структурна  схема измерител .

Измеритель содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, операционный усилитель 2, измер емый, объект 3 регулируемый элемент (резистор) 4, фазовращатель 5, фазочувствительные вольтметры б и 7, формирователь 8, нуль-орган 9, блок выдержки времени 10, переключатель 11 и посто нный резистор 12.

Генератор 1 синусоидальных сигналов непосредственно и через фазоФращатель 5 подключен к опорным входам двух фазочувствительных вольтметров б и 7. К входу операционного усилител  2 подключены последовательно соединенный измер емый объект 3 И регулируемый резистор 4, а его выход подключен ко входам фазочувствительных вольтметров. Выход генератора 1 соединен со входом нуль-органа 9, выход которого подключен ко входу блока 10 выдержки времени. К выходу блока выдержки времени подключен управл ющий вход переключател  11. Одна клемма переключател  соединена с выходом генератора, друга  - с точкой соединени  входа формировател  8 и резистора 12, а клемма перекидного контакта - с регулируемым резистором . Выход формировател  8 соединен с управл ющим входом регулируемого резисзтора, который имеет отрицательное сопротивление.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 синусоидального напржени  через переключатель 11 питает цепь, состо щую из последовательно соединенных измер емого объекта 3, регулируемого резистора 4 и операционного усилител  2. Синфазна  и квадратурна  компоненты выходного напр жени  операционного усилител  измер ютс  соответственно фазочувствительными вольтметрами б и 7,опорт ными дл  которых служат напр жение, синфазное с источником питани , и напр жение, сдвинутое относительно его на 90 с помощью фазовращател  5.

В момент перехода синусоиды напр жени  питани  через нуль срабатывает нуль-орган 9, запускающий блок 10 выдержки времени (например, блокинг-генератор или одновибратор), который на некоторое врем  переводит перекидной контакт переключател  11 из одного положени  в другое, подключа  резистор 4 с отрицательным регулируемым сопротивлением к посто нному резистору 12.

Если длительность С импульса блока выдержки времени выбрать настольк малой, чтобы за это врем  напр жение на емкости С не успело существенно измен тьс , то в течение времени , пока переключатель находитс  в друго положении, напр жение на резисторе 12 равно напр жению на конденсаторе

При периодическом переводе переключател  11 из одного положени  в другое на резисторе 12 образуетс  последовательность импульсов напр жени  длительностью , амплитуда которых равна амплитуде напр жени  на суммарном сопротивлении.

Напр жение на суммарном сопротивлении может быть равно нулю (при конечных Си д) лишь в одном случае, а именно, когда суммарное сопротивление равно нулю.

Таким образом, отсутствие импульса напр жени  на сопротивлении 12 в момент перехода синусоиды напр жени  питани  через нуль свидетельствует о моменте компенсации управл емым отрицательным резистором 4 активного сопротивлени  измер емого объекта, а наличие импульса - о наличии нескомпенсированного сопротивлени .

Следовательно, последовательность импульсов напр жени  на сопротивлении 12 может быть использовано дл  управлени  отрицательным резистором 4, компенсирующим активное сопротивление измер емого объекта.

Импульсы напр жени  подаютс  на вход формировател  8. сигнала управлени  регулируемым резистором. Сигнал с выхода формировател  вызывает изменение отрицательного сопротивлени  регулируемого резистора 4 до момента исчезновени  импульсов на входе формировател , т.е. до момента компенсации.

Структура формировател  определ етс  видом сигнала управлени  регулируемым резистором и может быть реализована прюстыми и известньлми способами. Так, например, при применении резистора, управл емого посто нным напр жением, формирователь представл ет собой простейший интегррующий усилитель.

Claims (2)

1. После регулировки отрицательного сопротивлени  до исчезновани  импульсов на измерительном резисторе значение активного сопротивлени  можно отсчитать по значению отрицательного сопротивлени , активна  составл юща  двухэлементной части измер емого объекта пропорциональна синфазной составл ющей выходного напр жени  усилител  2, и ее значение можно отсчитать по показани м фазочувствительного вольтметра 7, реактивна  составл юща  двухэлементной части исследуемого двухполюсника пропорциональна  квадратной со тавл ющей выходного напр жени  усили тел  2 и ее значение можно отсчитат по показани м фазочувствительного вольтметра 6. Если период напр жени  питани  н много больше длительности С блока выдержки времени, коммутаци  не вли ет на показани  фазочувствительных вольтметров из-за их инерционности, а отсутствие в цепи управлени  инерционного нуль-индикатора модул ции повышает быстродействие устройства. Измеритель позвол ет измер ть параметры объектов, эквивалентные схемы которых представл ют собой последовательное соединение активного сопротивлени  и емкости, параллельно которой включен многоэлементный двухполюсник. Измеритель позвол ет решать многи задачи, возникающие при исследовани  в электрохимии, биологии, в промьшленности при контроле параметров различных технологических процессов и готовых изделий. Формула изобретени  Измеритель параметров пассивных двухполюсников, содержащий генератор синусоидальных колебаний, выход которого непосредственно и через фазовращатель подключен к опорным входам двух фазочувствительных вольтметров, а также ко входу нуль-органа, регулируемый элемент, соединенный с одним зажимом дл  подключени  объекта измерени , другой зажим соединен с входом операционного усилител , выход которого подключен к измерительным входам двух фазочувствительных вольтметров , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, в него введены блок выдержки времени, переключатель , дополнительный резистор, а также формирователь сигнала управлени , причем вход последнего соединен с одним из выводов дополнительного резистора и с одним из входов переключател  ,другой вход последнего соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а другой вывод дополнительного резистора соединен с корпусом, при этом выход формировател  сигнала управлени  соединен с одним из выводом регулируемого элемента,кроме того подвижный вывод переключател  соединен с другим выводом регулируемого элемента , а управл ющий вход переключател  соединен с выходом блока выдержки интервала времени. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Март шин А.И. и др. Преобразо-, ватели электрических параметров дл  систем контрол  и измерени . Энерги  , М., 1976, стр.326.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 220346, кл. G 01 R 17/14, 21.03.76