Способ измерения электрических величин активного сопротивления,индуктивности и емкости

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСл КИХ ВЕЛИЧИН АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ/ ИНДУКТИВНОСТИ и ЕМКОСТИ, заключающийся в том, что преобразуют измеряемую; .величину первого элемента последовательной активно-индуктивной или активно-емкостной измерительной цепи, величина второго элемента которой известна , во временной интервал, связанный с началом апериодического процесса установления напряжения постоянного тока на элементах цепи, по длительности которого судят об измеряемой величине, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности , временной интервал ограничивают моментом равенства абсолютных значений напряжений на элементах измерительной цепи, причем по моменту равенства этих напряжений определяют момент равенства нулю суммы напряжений на элементах цепи относительно их общего вывода. §

СОЮЗ СОВН СНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ю

3(59 G 01 R 27 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3412798/18-21 (22) 24.03.82 (46) 23.02.84. Бюл. М 7 (72) С.И. Емец, В.A. Козлов и В.Д. Шалынин (53) 621.317.333(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ Р 1960770, кл. G 01 R 27/26, 1977.

2. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев, "Вища школа", 1980, с. 438 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕС, KHX ВЕЛИЧИН АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ, заключающийся в том, что преобразуют измеряемую.величину первого элемента последовательной активно-индуктивной или активно-емкостной измерительной цепи, величина второго элемента которой известна, во временной интервал, связанный с началом апериодического процесса установления напряжения постоянного тока на элементах цепи, по длительности которого судят об измеряемой величине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, временной интервал ограничивают моментом равенства абсолютных значений напряжений на элементах измерительной цепи, причем по моменту равенства этих напряжений определяют момент равенства нулю суммы напряжений на элементах цепи относительно их общего вывода.

1О ЬИ2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в средствах измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости.

Известен способ измерения электрической емкости конденсаторов, основанный на преобразовании измеряемой величины в интервал времени.

При этом способе задают определенный уровень напряжения на конденсаторе, емкость которого требуется измерить, и измеряют интервал времени, в течение которого конденсатор апериодически разряжается через эталонное сопротивление до заданного опорного 15 уровня напряжения. По длительности интервала времени судят об измеряемой емкости Pij .

Недостатком этого способа является наличие погрешности, обусловленной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости, заключающийся в том, что измеряемую величину в измерительной активно-индуктивной или активно-емкостной цепи, величина второго элемента которой известна, во временной интервал между началом, апериодического процесса установления напряжения на элементах цепи и момен. том совпадения напряжения на одном из элементов с опорным уровнем, пропорциональным напряжению в заданной фазе апериодического процесса, и по длительности временного интервала судят об измеряемой величине (2) .

К недостаткам известного способа является наличие. погрешности, обусловленной конечной величиной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения.

Целью изобретения является уменьшен%е погрешности, обусловленной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения на одном из элементов измерительной цепи и опорного, повышение точности.

Поставленная цель. достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что преобразуют измеряемую величину первого элемента последовательной активно-индуктивнойили актив- но-емкостной измерительной цепи, величина второго элемента которой известна, во временной интервал, связанный с началом апериодического процесса установления напряжения посто.ного тока на элементах цепи, временной интервал ограничивают моментом равенства абсолютных значений напряжений на элементах измерительной цепи, причем о моменте равенства этих 65 напряжений судят по моменту равенства нулю суммы напряжений на элементах цепи относительно их общего вывода..

Например, для активно-емкостной последовательной цепи при подключении к ней источника напряжения постоянного тока напряжения на сопротивлении и емкости относительно общей точки их соединения равны соответственно

0я=-0 е (1)

П,= Ц(-в" ), (2) где Uf, Uc — соответственно напряжения на активном сопротивлении и емкости относительно общей точки их соединения в последовательной активно-емкостной измерительной цепи, () напряжение источника постоянного тока, питающего измерительную цепь, Р,С вЂ” соответственно активное сопротивление и емкость измерительной цепи; 1 текущее время от момента подключения источника

IIOCTOHHHO1"O TOKct 9

Временной интервал, пропорцйональный измеряемой величине или С, определяется из условий равенства нулю суммы напряжений на активном сопротивлении и емкости измерительной цепи иск uк=О (3) < =-RcEn0,5, (4) Снижение погрешности вследствие конечного значения разрешающей способности блока сравнения имеет место вследствие того, что крутизна изменения суммарного напряжения (по времени) в два раза выше, чем крутизна изменения напряжения на одном из элементов измерительной цепи (емкости, индуктивности или сопротивлении).

На чертеже изображено устройство, реализующее способ измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости.

Устройство содержит и сточ ни к 1 напряжения постоянного тока, ключ 2, измерительную цепь 3, выполненную в виде последовательно соединенных активного сопротивления 4 и емкости (или индуктивности) 5, сумматор б, Из выражений (1 ), (2 ) и (3 ) следует, что интервал времени от начала переходного процесса до момента равенства нулю суммарного напряжения

1075192

Составитель A. Стукан

Редактор С. Патрушева ТехредМ.Гергель Корректор М. Шароши

Заказ 493/39 Тираж 711 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усилитель 7, детектор 8 изменения знака, отсчетный блок 9, блок 10 управления.

По сигналу с выхода блока 10 управления ключ 2 размыкает емкость (или индуктивность) 5 и подключает к измерительной цепи 3 источник 1 напряжения постоянного тока. С момента подключения источника 1 к цепи

3 в последней происходит апериодичес-10 кий процесс установления напряжения постоянного тока на элементах 4, 5 и запускается цифровой отсчетный блок 9. Напряжения на элементах 3 и 5 относительно общей точки их со- )5 единения подаются на вход сумматора 6, который формирует знакопеременное напряжение от + Uo до — Uo (или наоборот, при изменении полярности источника 1) в течение всего апериодического процесса. Причем смена знака суммарного напряжения происходит в момент, определяемый выражением (4). Напряжение с выхода сумматора б усиливается усилителем 7, а детектор 8 изменения знака формирует иэ выходного напряжения усилителя 7 сигнал остановки цирового отсчетного устройства 9, которое фиксирует результат измерения измеряемой величины в физических единицах и восстанавливает исходное состояние устройства.