Преобразователь параметров конденсаторов в напряжение
Изобретение может быть использовано для измерения активной и реактив-, ной составляющих импеданса двухполюсников и является дополнительным к авт. св. № 8)9749. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя. Он содержит перестраиваемый г-енератор 1 синусоидального напряжения, операционный усилитель 2, блок 3 вычитания, образцовый резистор 4 и исследуемьй двухполюсник . Введение блоков 6 и 7 деления, фазометра 8, преобразователя 9 частота-напряжение позволяет раздельно измерять активную и реактивную составляющие импеданса исследуемого двухполюсника . 1 ил. (Л Ife -c, ГЧ)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .
РЕСПУБЛИК (19) (111 (51) 4 G 01 R 27/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
SSlillSV ii A
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 819749 (21) 3840087/24-21 (22) 07,01.85 (46) 07.07.86. Бюл, № 25 (72) А.В.Бальчюнайтис и А.-А.А.Гилис (53) 621.317.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 819749, кл. G 01 R 27/26, 1981, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРОВ В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение может быть использовано для измерения активной и реакти, ной составляюших импеданса двухполюсников и является дополнительным к авт. св. № 819749. Цель изобретения расширение функциональных возможностей преобразователя. Он содержит перестраиваемый генератор 1 синусоидального напряжения, операционный усилитель 2, блок 3 вычитания, образцовый резистор 4 и исследуемый двухполюсник, Введение блоков 6 и 7 деления, фазометра 8, преобразователя 9 частота-напряжение позволяет раздельно измерять активную и реактивную составляющие импеданса исследуемого двухполюсника. 1 ил..1 242850
Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для измерения активной и реактивной составляющих импеданса двухполюсников и является усовершенствованием изобретения .по авт, св °
¹ 8t9749.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, достигаемый путем раздельного измерения активной и реактивной составляющих импеданса исследуемого двухполюсника, На чертеже представлена схема преобразователя °
Преобразователь содержит перестра- 1-5 иваемый генератор 1 синусоидального напряжения, операционный усилитель 2,. блок 3 вычитания, образцовый резис— тор 4, исследуемый двухполюсник 5, представленный параллельной схемой 20 замещеш1л (С„, G ), включенный между инвертирующим входом усилителя 2 и общей шиной, блоки 6 и 7 деления, фазометр 8 и преобразователь 9 часто2t та — напряжение. При этом выход генератора 1 соединен с неинвертирующим входом усилителя 2, входом преобразователя 9 частота-напряжение, первыми входами блока 3 вычитания и фаэометра 8, а также с входом эна- ЗО менателя первого- блока 6 деления, вход числителя которого объединен с вторым входом с1>азометра 8 и под. ключен к выходу блока 3 вычитания, второй вход которого соединен с выхо- З5 дом усилителя 2, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор 4. Выход преобразователя 9 частота-,напряжение соединен с входом знаменателя второго блока 7 деления, 4О вход числителя которого соединен с выходом первого блока деления, являющегося первым выходом преобразователя (выходом активной составляющей), а выход второго блока деления явля- 45 ется вторым выходом преобразователя (выходом реактивной составляющей).
Преобразователь работает следующим образом.
С выхода генератора 1 на неинвер- 5п тирующий вход операционного усилителя 2 и на первый вход блока 3 вычитания подается синусоидальное напряжение U а с выхода операционного усилителя 2 . — напряжение
U, = U + Ц„1 (C„+ G„) (1)
На выходе блока вычитания формируется комплексное напряжение
Ц,, =(U, -U,)К, =Ц4 К Е()ы Cx + Г„) (2) где К вЂ” коэффициент передачи блока вычитания, — циклическая частота, С вЂ” величина емкости двухполюс"х ника;
С„ — величина проводимости двухполюсника, R — величина сопротивления образцового резистора 4 °
Согласно выражению (2) модуль и аргумент комплексного коэффициента передачи К определяется следующим образом. К 1 = - -- =- К Р !Г + (ьгС ) (3)
I Uг l,, г ц1 в к Х к С вЂ” а rc t p--- - (4) Гх или ЫС„= Г„tp Ю (5) где Ч вЂ” фазовый сдвиг между сигналами Ц1 и U>, Подставляя значение ыС Ä (5) в выражение (3), получим
IK.,l =---- = K R G + G tp Ч. (6)
1цз1 г
3 IU I 6 к
Изменял частоту выходного сигнала генератора 1 с помощью фазометра 8, устанавливается фазовый сдвиг между напряжениями U è U, равный f = 45О, при котором производят отсчет частоты < „ генаратора 1 ° При таком условии:зыражение (6) принимает вид
К. = ----- = 12 К RG
1ц41 ц 1 6 x (7) откуда следует, что активная составляющая проводимости импеданса измеряемого двухполюсника
I U>1
Г = К вЂ” т —— (8) x 1ц где К = -=,-- — постоянная величина. 2 КК
Из выражения (8) следует, что активная составляющая импеданса (С„!1 С „) определяется отношением амплитуд выходного сигнала U блока 3 вычитания и выходного сигнала U, генератора 1, Так как напряжения IU I и lU41 подводятся к входам блока 6 деления, то переменная составляющая выходного напряжения блока 6 деления прямо пропорциональна активной coc-,àâëÿþøåé измеряемого импеданса (Сх И Cx) ц = к -ф-1= К С„, (9)
4 <11 1ц l Ь
1242
3 где К, — коэффициент передачи блока 6 деления.
Из выражения (5) при % = 45 следует
Составитель Н.КриноВ
Техред Л. Олейник Корректор В. Бутяга
Редактор А.Козориз
Тираж 728 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4433
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4
Gr G
5 (10)
4 „2Л
Напряжение на выходе преобразователя 9 частота-напряжение следующее:
= К - ",) (11) 10 где К „- коэффициент преобразования преобразователя частотанапряжение.
Напряжение на выходе второго блока деления выражется как
5 -4
=К вЂ” -=С 11 Х (12)
1 где К вЂ” коэффициент передачи блоф2 ка 7 деления.
Формула изобр етения
Преобразователь параметров конденсаторов в напряжение по авт ° св.
850 4
N - 819749, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, достигаемой раздельным измерением активной и реактивной составляющих импеданса, в него введены два блока деления, преобразователь частора-напряжение и фаэометр, причем выход первого блока деления соединен с входом числителя второго блока деления и является первым выходом преобразователя, вторым выходом которого является выход второго блока деления, а вход преобразователя частота-напряжение соединен с выходом генератора синусоидальных сигналов, выход — с входом знаменателя второго блока деления, при этом вход знаменателя первого блока деления объединен с первым входом фазометра и подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов, а второй вход фазометра объединен с входом числителя первого блока деления и подключен к выходу блока вычитания.
