Устройство для определения параметров конденсатора

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на входном контроле параметров конденсаторов. Устройство содержит эквивалентную схему замещения, Состоящую из конденсатора 2 и резистора 3, управляемого генератора 4 тока , резист.оров 3 и 8, компараторов 6 и 9, элементов И 10 и 11, коммутатора 12. В устройство введены регулируемый резистор 7 и измеритель 13 длительности импульсов. Устройство позволяет измерять параметры как полярных, так и неполярных конденсаторов на любой частоте сигнала , регулируемой в широких пределах от инфранизких до радиочастот. Поддержание постоянной амплитуды переменной составляющей напряжения на .измеряемом конденсаторе исютючает превышение на конденсаторе предельно допустимой величины напряжения. Быстш (Л рый Заряд и разряд конденсатора способствует сокращению времени измерения . 2 ил. го N5 Ю оо

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 01 R 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3902630/24-2) (22) 31.05.85 (46) 23.1).86. Бюл, ¹ 43 (72) Н.И,Афонин (53) 621.317.335 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 849)03, кл. С 01 R 27/26, !981.

Авторское свидетельство СССР № 553550, кл. G 01 R 27/26, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на входном контроле параметров конденсаторов. Устройство содержит эквивалентную схему замещения, состоящую из конденсатора 2 и резистора 3, управляемого генератора 4 тока, резисторов 3 и 8, компараторов

6 и 9, элементов И 10 и ll коммутатора 12, В устройство введены ре— гулируемый резистор 7 и измеритель

l3 длительности импульсов. Устройство позволяет измерять параметры как полярных, так и неполярных конденсаторов на любой частоте сигнала, регулируемой в широких пределах от инфранизких до радиочастот. Лоддержание постоянной амплитуды переменной составляющей напряжения на .измеряемом конденсаторе исключает превышение на конденсаторе предельно допустимой величины напряжения. Быстрый заряд и разряд конденсатора спо- 5 собствует сокращению времени измере ния. 2 ил, l2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле параметров конденсатора.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем измерения емкости, сопротивления потерь, тангенса угла потерь и постоянной времени конденсатора.

На фиг.l приведена структурная схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы напряжений (а — на измеряемом конденсаторе, б — на выходе второго компаратора, в — на неинвертируемом выходе первого компаратора) .

Устройство для определения параметров конденсатора содержит клеммы

1 для подключения конденсатора, эквивалентная схема замещения которого состоит из конденсатора 2 и резистора 3, управляемый генератор 4 тока, первый резистор 5, первый компаратор 6, регулируемый резистор 7, второй резистор 8, второй компаратор 9, первый 10 и второй 11 элеменI ты И, переключатель 12, измеритель

13 длительности импульсов.

Причем, один вывод конденсатора

2 соединен с общей шиной, а другойс выходом управляемого генератора 4 тока, с выводом первого резистора

5 и не инвертируемым входом первого компаратора 6> вход управляемого генератора 4 тока соединен с подвиж ным контактом регулируемого резистора 7, один вывод которого соединен с общей шиной, а другой — со вторым резистором 8, с выходом компаратора

9 и с входами логических элементов

И 10 и 11. Выходы логических элементов И 10 и 11 через переключатель

12 соединены с измерителем 13 длительности импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый генератор 4 тока выходным отрицательным направлением тока в начальный момент вызывает скачкообразное изменение напряжения на конденсаторе 2 за счет падения напряжения на сопротивлении-резисторе потерь 3, в дальнейшем — .переэаряд конденсатора 2 до налряжения отрицательного порогового уровня (-Ь"„)

Аналогично, протекает процесс изменения напряжения на конденсаторе 2 от (-V„) до положительного порогового

72280 2 уровня (+U„) при воздействии на него положительным направлением тока с выхода управляемого генератора 4 тока. При достижении на конденсаторе

1 напряжения какого-либо порогового уровня (+U ) или (-U ) в процессе заряда выходное напряжение компаратора 9 скачкообразно меняет полярность на противоположную. !

0 Требуемая частота генерируемых колебаний устанавливается регулируемым резистором 7 путем изменения величины напряжения, подаваемого на вход управляемого генератора 4 тока

l5 для изменения величины его выходного тока °

Длительность процесса от t до (фиг.2) определяется выражением

Un -1п Вх с = t — t = †-------С

2 т и где t2 — момент пересечения напряжения на конденсаторе 2 нулевого уровня, регистрируемого компаратором 6, 25 — момент достижения напряжения на конденсаторе 2 отрицательного порогового уровня (-!1 ); выходной ток генератора 4;

R„, С„ — сопротивление потерь и емкость измеряемого конденсатора 2 соответственно, Длительность процесса от t до определяется выражением

n Ull

= —.— С

2 9 2 g Хэ

35 где — момент достижения напряжения на конденсаторе 2 положительного порогового уровня (+U ) ., Ъ

Длительность импульса положительной полярности, соответствующая длительности процесса от t < до t2, выделяется на выходе элемента И 10 как результат совпадения напряжений

45 с выхода компаратора 9 и инвертируемого выхода компаратора 6.

Длительность импульса 2 положИтельной полярности, соответствующая длительности процесса от t до, выделяется на выходе элемента И 11 как результат совпадения напряжений с выхода компаратора 9 и неинвертируемого выхода компаратора 6.

Подключая поочередно выходы эле55 ментов И 10 и !! к измерителю 13 длительности импульсов с помощью переключателя 12, определяют величину и

1272

1 1

F-=т

Т 2(c, + о ) г

x x; = RxCx = "2- ь, ь г сд Е = — = -(1 — - -)

То 4

+ Lln —

Фиг.2 Составитель Н.Кринов

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Подписное

Заказ 6335/45 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

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

По измеренным величинам длительностей импульсов 6, и 6 вычисляют частоту колебаний па формуле где Т - период колебаний напряжения на измеряемом конденсаторе, и параметры (емкость, сопротивление потерь, постоянная времени, тангенс угла по10 терь), измеряемого конденсатора 2 по формулам

in

С =li -- ° к

1п

/ ц 15

R -- (1 -- ) —.-n ° х

"г 1 где То = 4, — период колебаний напряжения на конденсаторе 2 при Rx = О.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров конденсатора, содержащее управляемый генератор тока и клеммы дпя подключения конденсатора, одна из которых заземлена, а другая сое- ЗО динена с выходом управляемого генератора .тока и неинвертирующим входом первого компаратора, инвертирующий

Редактор Г.Волкова Техред А.Кравчук

280 4 вход которого соединен с общей шиной, а неинвертирующий выход соединен .с одним из входов первого элемента И, второй компаратор, инвертируемый вход которого соединен с общей шиной, а неинвертируемый вход подключен к первому выводу первого. резистора и через второй резистор— к своему выходу, второй элемент И, один из входов которого соединен с выходом второго компаратора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены регулируемый резистор, переключатель и измеритель длительности импульсов, при- . чем второй вывод первого резистора соединен с выходом управляемого генератора тока, инвертирующий выход первого компаратора соединен с другим входом второго элемента И, один иэ входов второго элемента И и другой вход первого элемента И объединены между собой и соединены с выходом второго компаратора и с первым выводом регулируемого резистора, второй вывод регулируемого резистора подключен к общей шине, подвижной контакт регулируемого резистора подключен к входу управляемого генератора тока, выходы элементов И через переключатель соединены с измерителем длительности импульсов.