Преобразователь параметров комплексных сопротивлений

Авторы патента:

G01R27/02 - для измерения активного, реактивного и полного сопротивления или других производных от них характеристик, двухполюсника, например постоянной времени (для измерения только фазового угла G01R 25/00)

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений , например, емкостных и индуктивных датчиков. Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, преобразуемое сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управляемый делитель 5 напряжения, фазочувствительный индикатор 6, резисторы 7 и 8. Преобразователь имеет повышенную точность преобразования за счет уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 R 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4463795! 21 (22) 20.07.88 (46) 23.02.91. Бюл, М 7 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.П.Арбузов, С.Е.Ларкин и В.П.Маланин (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР гв 658504, кл. G 01 R 27/26, 1979, Авторское свидетельство СССР

М 523364, кл. G 01 R 27/00, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть ис„„ Ж„, 1629875 А1 польэовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений, например, емкостных и индуктивных датчиков. Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, преобразуемое сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управляемый делитель 5 напряжения, фаэочувствительный индикатор 6, резисторы 7 и 8.

Преобразователь имеет повышенную точность преобразования эа счет уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя. 1 ил.

1629875

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразования параметров комплексных сопротивлений, путем уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя параметров комплексных сопротивлений.

Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, измеряемое комплексное сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управляемый делитель 5 напряжения, фазочувствительный индикатор 6, первый и второй резисторы 7 и 8, Выход генератора 1 через преобразуемое комплексное сопротивление 2 подключен к инвертирующему входу усилителя 3 и первому выводу образцового элемента 4.

Выход усилителя 3 подключен к входу управляемого делителя 5 напряжения и первому входу фазочувствительного индикатора

6, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 5 напряжения. Резисторы 7 и 8, имеющие равные значения сопротивлений, соединены последовательно и подключены между выходом усилителя 3 и общей шиной, а их средняя точка соединена с неинвертирующим входом усилителя 3, Выход управляемого делителя 5 напряжения подключен к второму выводу образцового элемента 4, выход генератора 1 соединен с вторым входом фаэочувствительного индикатора 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение 0> с выхода генератора 1 подается через измеряемое комплексное сопротивление 2 на вход усилителя 3, выходное напряжение 0 которого определяется из условия равенства токов на входе усилителя и в цепи обратной связи с учетом равенства значений сопротивлений резисторов 7 и 8: вЂ” +е-0г

0г

2 (1)

Zо где Zx - Rx + 1/j й> Сх, Zo = 1/) О.> Со, е = вЂ” 02/Ку

Ky вЂ” коэффициент усиления усилителя.

После преобразований получаем и1=-u2 (вЂ” + вЂ” + вЂ” + вЂ” ) . .(21

1 Zx Zx 1

2 22о KyZO Ky дно

Подставляя вместо Zx =, получим

1-Р (3) 2++2 KÄP вЂ” Ку

Это напряжение подается на вход фазочувствительного индикатора 6, на другой вход которого подается напряжение 0> с выхода генератора. Выходной сигнал фазочувствительного индикатора изменяет коэффициент деления управляемого делителя

5 напряжения до достижения состояния квазиравновесия между входными напряжениями фазочувствительного индикатора.

Выражение для коэффициента передачи К управляемого делителя напряжения имеет вид Cz (К„- 2

С. (Ку+г

30 при Ky= оополучаем Ки=Сх/Со, где Кри КивЂ” соответственно реальное и идеальное значения К. Подставляя выражение для Кр в формулу (3), получим

0ар =- вЂ” U . (ч)

2Ку 1

Ку 2 ) cuÑx Rх

40 при Ку Ф оо.

При Ky= ооимеем

45 0ъ„= -201

JNCx Rx (5) Величина относительной погрешности по параметру Ug, 50

U2ð 2 и 2

02и Ky вЂ” 2 (6) Величина относительной погрешности

55 по параметру К

Ко Ки 4 Сх Со 4 гх

К4 Со (Ку + 2) Сх Ку + 2 (7) 10

Zõ +2о

0гр вЂ” реальное значение напряжения

Uz.

1629875

Для известного преобразователя выражения, описывающие относительные погрешности преобразования, имеют вид

Сх

С. (Ку+1)

1 + Куфсх (8) (9) 10

1 1

Pс < .х 4 2 Ку (10) Составитель С.Петров

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Заказ 437 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Со где Рссх хС

Для повышения точности преобразования модули относительных погрешностей преобразователя, определяемых выражениями (6) и (7), должны быть меньше соот15 ветствующих величин для известного преобразователя, определяемых выражениями (8) и (9). Указанный эффект достигается при выполнении условия

При известном диапазоне изменения значений Сх по отношению к С условие (10) может 25 быть выполнено путем соответствующего выбора Ср, что позволяет повысить точность преобразования за счет уменьшения погрешности, обусловленной конечностью значения

Ку.

Преобразователь также обеспечивает преобразование параметров комплексной проводимости, при этом преобразуемая комплексная проводимость должна быть включена между входом усилителя и выходом управляемого делителя напряжения, а образцовый элемент вЂ” между выходом генератора и входом усилителя, Формула изобретения

Преобразователь параметров комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидального напряжения, образцовый элемент, управляемый делитель напряжения, фазочувствительный индикатор, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом образцового элемента непосредственно и через преобразуемое сопротивление с выходом генератора синусоидального напряжения, а выход операционного усилителя соединен с .входом управляемого делителя напряжения и первым входом фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения,-отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя, в преобразователь введены первый и второй резисторы, имеющие равные значения сопротивлений, при этом первые выводы резисторов соединены соответственно, с выходом операционного усилителя и общей шиной, а вторые выводы объединены и соединены с неинвертирующим входом операционного усилителя, выход управляемого делителя напряжения соединен с вторым выводом образцового элемента, выход генератора соединен с вторым входом фазочувствительного индикатора.

Изобретение относится к способам измерения сопротивлений вольтметров на переменном токе и может быть использовано при изготовлении и поверке вольтметров

Устройство для оценки технического состояния обмоток электрических машин и индуктивных элементов // 1628009

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности контроля - достигается за счет введения в устройство диодов 9,10 и тиристора 6 и выполнения источника питания в виде трансформатора 1 с обмотками 2.3,8

Способ измерения удельного объемного электрического сопротивления графитовых и металлографитовых материалов // 1628008

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрических параметров материалов и изделий

Измеритель комплексного сопротивления с компенсацией паразитных параметров // 1626190

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих емкостных и индуктивных объектов

Преобразователь параметров варикапа в напряжение // 1626189

Способ определения распределения электропроводности полупроводниковых структур // 1624354

Омметр // 1624353

Изобретение относится к электроизмереуиям, в частности к измерению активных сопротивлений

Устройство для измерения сопротивлений // 1624352

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в цифровых омметрах и комбинированных приборах

Устройство для раздельного измерения параметров комплексных величин // 1622841

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для раздельного измерения неэлектрических величин с помощью резистивных и индуктивных датчиков

Устройство для контроля параметров многопозиционных коммутационных элементов // 1622840

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции // 2101716

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Способ измерения активных сопротивлений // 2110073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях

Способ контроля чистоты материала электропроводного изделия (варианты) // 2115934

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Способ измерения активного сопротивления элементов электрических цепей, содержащих индуктивности с ферромагнитным сердечником, и устройство для его осуществления // 2117307

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Способ определения параметров комплексного сопротивления электрической сети от точки подключения силового трансформатора до точки с бесконечной мощностью короткого замыкания // 2118828

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Мера активного сопротивления // 2119170

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Способ контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов // 2121151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Способ бесконтактного измерения удельной электропроводности плоских изделий // 2121152

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков