Измеритель нелинейного двухполюсника

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОГО ДВУХЛСЛЮСНИКА, содержащий генератор импульсов напряжения., преобразова- . тёль ток - напряжение-, измеритель времени, три аналого-цифровых преобразователя ,, мультиплексор, вычислитель и регистратор, причем выход генератора импульсов напряжения соеди-. ней с входом измерителя времени, вторыми входами второго АЦП и регистратора и первым входным зажимом, выход измерителя времени соединен с вторым входом первого АЦП, выход преобразователя ток - напряжение соединен с вторым входом третьего АЦП и первым входом регистратора. выходы трех АЦП соединены соответственно с тремя входами мультиплексора , выход которого соединен с. вычислителем , первые входы трех АЦП -соединены ме-жду собой, а второй входной зажим соединен с входом преобразователя ток - напряжение,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения точности измерения в него введены генератор, переключатель и последовательно соединенные блок квантования напряжения по уровню и формирователь имцульсов .запуска, I причем выход генератора импульсов напряжения соединен с вторым неподвижным контактом переключателя и. с входом генератора, выход которого соединен с первым неподвижным контактом переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом блока квантования напряжения по уровню, а выход формирователя импульсов за пуска соединен с первыми входами АЦП. 00 U9 4 СО 2. Измеритель по п.1,отличающий с я тем, что в качестве генератора-импульсов .напряжения используе;тся функциональный генератор импульсов напряжения прямоугольной, треугольной и синусоидальной формы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sl)4 G 01 R 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3506951/24-21 (22) 29.10.82 (46) 15.08.85. Бюл. У 30(72) С.Д.Навроцкий (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621. 317. 322 (088. 8) (56) Всеволжский Л.А., филинов В.А.

Измеритель нелинейной емкости.— В сб.: Научные приборы, 11., 1976, Ф 9, с. 22-24., Авторское свидетельство СССР

N 892347, кл. G 01 R 27/02. (54) (57) 1 . .ИЗЖРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОГО

ДВУХПОЛ10СНИКА, содержащий генератор импульсов напряжения, преобразователь ток — напряжение; измеритель времени, три аналого-цифровых преобразователя,. мультиплексор, вычислитель и регистратор, причем выход генератора импульсов напряжения соединен с входом измерителя времени, вторыми входами второго АЦП и регистратора и первым входным зажимом, выход измерителя времени соединен с вторым входом первого АЦП, выход преобразователя ток — напряжение соединен с вторым входом третьего

АЦП и первым входом регистратора, выходы трех АЦП соединены соответственно с тремя входами мультиплексора, выход которого соединен с вы— числителем, первые входы трех АЦП соединены между собой, а второй входной зажим соединен с входом преобразователя ток — напряжение, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения в него введены генератор, переключатель и последовательно соединенные блок квантования напряжения по уровню и формирователь импульсов запуска, причем выход генератора импульсов напряжения соединен с вторым неподвижным контактом переключателя и с входом генератора, выход которого соединен с первым неподвижным кон— тактом переключателя, подвижный контакт которого соединен .с входом блока квантования напряжения по уровню, а выход формирователя импульсов запуска соединен с первыми входами АЦП.

2. Измеритель по п.1, о т л и— ч а ю m.и и с я тем, что в качестве генератора-импульсов напряжения используется функциональный генератор импульсов напряжения прямоугольной, треугольной и синусоидальной формы.

1173343

Изобретение относится к измеоительной технике и предназначено для измерения параметров RC-, RL-двухполючников, обладающих релаксационны— ми свойствами, и нелинейных RCL-двух- 5 полюсников.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства для измерения более широкого класса нелинейных двухполюсников и повышение точности измерения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов напряжения, регистратор 2, переключатель 3, преобразователь 4 ток — напряжение, измеритель 5 времени интегратор 6, блок 7 квантования напряжения по уровню, формирователь

8 импульса запуска, первый, второй и третий АЦП 9,10 и 11, мультиплексор 12, вычислитель 13, измеряемый . двухполюсник 14.

Генератор 1 импульсов напряжения соединен с интегратором 6 вторым не- 5 подвижным контактом переключателя 3, измерителем 5 времени, вторым АЦП 10, регистратором 2 и входным зажимом устройства. Интегратор 6 соединен через первый неподвижный и подвижный .30 контакт переключателя 3 с блоком 7 квантования напряжения по уровню, вы— ход которого через формирователь 8 импульсов запуска соединен с первыми входами АЦП 9,10 и 11. Выход измери- З5 теля 5 времени соединен с первым

АЦП 9, выход преобразователя 4 ток— напряжение соединен с первым входом регистратора 2 и с третьим АЦП 11, выходы АЦП 9,10 и 11 соединены с 40 тремя входами мультиплексора 12, выход которого соединен с вычислителем 13, второй входной зажим соединен с преобразователем 4 ток — напряжение. 45

Измеритель работает следующим об— разом.

В случае измерения параллельного

RCL-двухполюсника генератор 1 импульсов напряжения представляет собой ис-50 точник импульсов напряжения прямоугольной и треугольной формы соответственно, В исходном состоянии переключатель 3 находится в верхнем поло— женин. При этом к измеряемому двух- 55 полюснику 14 прикладываются прямоугольные импульсы напряжения. Проте— каюпий через двухполючник 14 ток преобразуется в пропорциональное напряжение преобразователем 4 ток — напряжение.

Одновременно с появлением сигнала на выходе генератора 1 импульсов напряжения запускается измеритель 5 времени. Текущее выходное напряжение интегратора 6, представляющее собой треугольные импульсы напряжения, постоянно сравнивается с заданными . уровнями квантования блока 7 квантования напряжения по уровню и при их равенстве напряжение на выходе пос.леднего скачкообразно изменяется, что приводит к появлению эапускающего импульса на выходе формировате— ля 8 импульсов запуска, в результате чего АЦП 9,10 и 11 одновременно производят аналого †цифров преобразование выходных напряжений измерителя 5 времени, генератора 1 импуль— сов напряжения и преобразователя 4 ток — напряжение соответственно. Полученная таким образом цифровая ин— формация через мультиплексор 12 поступает в вычислитель 13, где обрабатывается по заданной программе. При этом рассчитывается нелинейная индуктивность.

По окончании первого этапа измерения переключатель 3 переводится в нижнее положение и на нелинейный двухполюсник 14 подается напряжение треугольной формы, а блок 7 кванто— вания напряжения,по уровню подклю— чается к выходу генератора 1 импульсов напряжения. В этом случае воздействующее напряжение квантуется таким образом, что на фронте и срезе импульсов формируются попарно равные уровни напряжения.

Синхронно с квантованием идет формирование импульсов запуска и реакции двухполюсника 14, в результате чего образуется числовой массив, поступающий через мультиплексор 12 на обработку в вычислитель 13, где для каждого фиксированного уровня напряжения и соответствующих им значений тока рассчитываются значения диффе— ренциальной емкости C (U ) и сопро1 ти влени я К (Б1 ) .

Двухканальный регистратор 2 пред— назначен для настройки измерителя и контроля эа ходом эксперимента, При измерении параметров нелиней— ных двухполюсников иной структуры описанное устройство работает так

1173343

Составитель О.Панчерников

Редактор А.Гулько Техред С.Мигунова Корректор М.Демчи

Заказ 5047/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 же, как и в рассмотренном случае.

Отличие заключается лишь в отработке измерительной информации, т.е. в программном обеспечении вычислителя.

В некоторых случаях оказывается целесообразным на втором этапе изме— рения вместо напряжения треугольной формы использовать сигнал гармонического вида, например синусоидальный. При этом расчетные соотношения полностью сохраняют свой вид, с той лишь разницей, что используется модуль мгновенного значения крутизны синусоидального напряжения в точке

5 квантования °

Устройство может быть использова-. но для измерения параметров дуальных нелинейных двухполючников, при этом преобразователь 4 ток — напряжение заменяется на преобразователь напряжение — напряжение.