Преобразователь параметров конденсатора в напряжение

 

СОЮЗ.СОЕЕТСНИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

yg 4 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ЬТОРСКОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3840458/24-21 (22) 09.01.85, . (46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (71) Пермский политехнический институт (72) М.Г.Мезрин, А.С.Патрикеев, А.А.Рябуха, А.А.Старков и Б.И.Яхин . сон (53) 621.317. 75(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 369512, кл. G 01 R 27/26, 1971 °

Авторское свидетельство СССР

Р 819749, кл. G 01 R 27/26, 1978.. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРА В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к элек.троизмерительной технике и может использоваться для измерения параметров конденсаторов, имеющих потери

„„SU„„,1246024.активной электрической энергии в диэлектрике. Цель изобретения - повышение точности измерения-достигается путем раздельного измерения модуля напряжения, характеризующего параметры исследуемого двухполюсника.Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, усилитель

2, блок 3 вычитания,. блок 4 фиксации синфазности.Дня достижения поставленной цели параллельно образцовому резистору 5 включен образцовый конденсатор 6, а параллельно блоку 3 вычитания включен блок 4 фиксации синфазности напряжения. На чертеже показа на схема замещения, состоящая иэ активного сопротивления 7 и реактивного сопротивления конденсатора 8, подключенная кклеммам дляподсоединения измеряемого конденсатора.: 1 ил.

О, 7

1+ а

Е» где 7 и о <(ь ») .е » — 1 х

» (2) с "C

Ъ1 ке ь о

2,Д й„

g- (о-Ч .) 1 12

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров конденсаторов, имеющих потери активной элек трической энергии в диэлектрике.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет раздельного измерения модуля напряжения, характеризующего параметры исследуемого двухполюсника.

На чертеже схематично представлена функциональная схема преобразователя параметров конденсатора в напряжение.

Схема содержит генератор 1 сину( соидального напряжения„усилитель 2, блок 3 вычитания, блок 4 фиксации синфазности напряжений. Причем выход генератора 1 синусоидального напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2 и одним иэ входов блока 3 вычитания, второй вход блока вычитания соединен с выходом операционного усилителя

2, инвертирующий вход операционного усилителя соединен со средней точкой делителя напряжения, подключенного к выходу операционного усилителя и образованного соединением образ. цового резистора 5 (Р ) и образцово го конденсатора б (Г,), включенных между собой параллельно, и клемм для подключения измеряемого конденсатора,представленного параллельной схемой замешения,состоящей из активного сопротивления 7 (R„) и реактивного сопротивления конденсатора

8 (С„). Блок вычитания предназначен для вычитания из напряжения, поступающего с выхода операционного усилителя, напряжения, поступающего с выхода генератора синусоидальных сигналов.

Преобразователь параметров конденсатора в напряжение работает следующим образом.

С генератора 1 синусоидального напряжения сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 2 и на первый вход блока

3 вычитания. На инвертирующий вход операционного усилителя 2 поступает напряжение обратной связи со средней точки делителя напряжения и подключенного к выходу операционного усилителя 2 ° На второй вход блока 3 вычитания поступает напряжение с выхода операционного усилителя 2.При изменении К„ или С, меняется раэ46024 2 ность фаз напряжений U, и П поступающих на входы блока 3 вычитания и одновременно на блок 4 фиксации синфазности напряжений. Срабатывание индикатора в блоке 4 фиксации синфазности напряжений свидетельствует о равенстве фаз напряжений, пос. тупающих на блок вычитания.

Процесс изменения параметров конденсатора осуществляется в два этапа. На первом этапе емкость С остается постоянной, соответствующей максимальному значению диапазона.Изменением К от максимального значения добиваются синфазности напряжений по срабатыванию на выходе блока фиксации синфазности напряжений. 3 о

По отношению — = †определя »

20 ют R, Затем оставляют постоянным значение Р, образцового резистора 5, соответствующее минимальному значению диапазона измерения R ° Изменяя

С,, добиваются условия синфазности, .

Ц3 С»

,.и по отношению — = — определяU„ D ют значение.С„. Оба этапа являются независимыми друг от друга и их порядок можно менять.

Напряжение, поступающее на инвертирующий вход операционного усилителя с делителя напряжения, равно комплексные сопротивления, образованные параллельными ветвями делителя.

ZK полу40

Раскрывая соотношение где f = arctg к, %„= arctic

XCo ° Х

Составитель Н.Криков

Техред О.Сопко Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Егорова

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3995/38

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1246024 4

Х, Хс которого не зависит от частоты генеПРи выполнении Равенства = К- ратора,а модули напряжений U и U о Х

С R = С R Ч = Ч и напря- однозначно определяют измеряемые пара д g ю о жения Б, и U в формуле (1) будут метры конденсатора С> и R „. синфаэнй. С учетом соотношений (2) и (3) напряжение на выходе операционно- Ф о р м у л а и э о б р е т е н .и я го усилителя будет равно Преобразователь параметров конU = U (1+ . †) или 0 = U (1+ денсатора в напряжение, содержащий

С г

R4, С6 генератор, операционный усилитель, R„

|О блок вычитания, последовательно соединенные образцовый резистор и конПоскольку напряжения U> и U< син- .денсатор, включенные между выходом фаэны,то комплексы будут равны моду- операционного усилителя и общей лям и на выходе блока вычитания: ной, отличающийся тем, U = U — - П = U (1+ †) - U 5 что с целью повышения точности с», 1

С, л

=U — или U =U -U =U(1+

С1 измерения параметров конденсатора з < за счет измерения модуля напряжения, о параллельно образцовому резистору ц) ц П о

R Р

К .4 1К включен образцовый кокденсатор, а

1 3 . к о параллельно блоку вычитания включен

Таким образом, на выходе блока блок фиксации синфазности напряжевычитания, имеем напряжение., величина ний.