Способ измерения параметров колебательных контуров

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения параметров параллельных и последовательных колебательных контуров. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается путем перехода от оценок в точке к интегральным оценкам. Для этого на измерительный блок воздействуют линейно изменяющимся напряжением , формируют полиномиальные функции путем суммирования ступенчатого , линейно изменяющегося и параболического напряжений со своими коэффициентами , выходное напряжение из. мерительного блока интегрируют с полиномиальными функциями на заданном интервале и суммируют с весовыми коэффициентами, определенными временем интегрирования/ 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОциАлистичесних

1ЕСПУБЛИН (g1)g G 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N A :.Л ОРСЙОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬГГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтиРытиям

ПРИ ГННТ СССР (211 .7144; О(21 (22) 21. 04,69

{46) 2,.О.... 91. Бюл. У 9

,71) Пензе..сккй политехнический инстктут (72) А. Б.Лебедев, A.И.11аатяшин, A. И, Ив "..:на в;.1 В. И. Кула пин (53) 621. 317. 33 (088.8) (56, Авторское свидетельства СССР

Р. 783709,, кл, G 01 R 2?/02 1980. (54) СПОСОБ 11311ЕРБПИЯ ПАРАМЕТРОВ KO IEEAt LПЬПЬЖ КОНТУРОВ (57) Изобретение oi"носится к контрольно-измерительной технике и предназначена для " змеренкя параметров параллельных и последовательных коИзобретение относится к контрольно-измерительной технике к предназначена для измерения параметров параллельных к последовательных колебательных контуров при изготовлении последних к прк проведенки научных экспериментов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 изображено устройство, реализующее способ; на фкг,2 — схема управления.

Устройство содержит формирователь 1 ступенчатого напряжения, формирователь 2 линейно изменяющегося напряжения, формирователь 3 параболического напряжения, первый 4, второй 5 к третий 6 весовые сумматоры, блок 7 измерения, состоящий из определенным образом включенных опе„SU„„1651235 А 1 лебательных контуров. Цель изобретения — повышение точности измерения достигается путем перехода от оценок в точке к интегральным оценкам.

Для этого на измерительный блок воздействуют линейно изменяющимся напряжением, формируют полиномиальные функции путем суммирования ступенчатого, линейно изменяющегося и параболического напряжений са своими коэффициентами, выходное напряжение из мерительного блока интегрируют с полкнамиальными функциями на заданном интервале и суммируют с весовыми коэффициентами, определенными временем интегрирования. 2 ил., 2 табл. рацконнаго усилителя, исследуемого контура и опорного элемента — сопро-. тивления R, трк умножителя 8-10, три интегратора 11-13, четвертый

14 и пятый 15 весовые сумматоры и схему 16 управления.

Схема 16 управления состоит кз генератора 17 импульсов, триггера 18 и счетчика 19.

Устройство позволяет измерять параметры параллельных и последовательных трех- и двухэлементных контуров.

Информация о параметрах контура формируется параллельно в виде напряжений.

По сигналу Пуск", поступающему на вход триггера 18 схемы 16 управления, последний изменяет свое состояние. Снимается сигнал запрета с входа обнуления счетчика 19, кото1651235

Сг, d 1.

d> Результат суммирования

А2

2 6

2 -а а С (1

1 а

1 а

0 1 рый начинает считать импульсы, поступающие с генератора 17. При поступлении сигнала от схемы 16 управле-. ния на выходе формирователя 1 ступен5 чатого напряжения появляется скачок напряжения, который последовательно соединенными формирователями 2 и 3 преобразуется в линейно изменяющееся и параболическое напряжения. Форми- 10 рователи 2 и 3 могут быть выполнены в виде интеграторов. Линейно изменяющееся напряжение с формирователя

2 воздействует на блок 7 измерения °

При этом выходной сигнал блока 7 измерения описывается следующим выражением:

y(t) = a<+at (1)

Яо где а1 = БКОС (, аг = -"„-, 20 к

Яо а = — — — координаты, 9 27. к

S — скорость изменения линейно изменяющего- 25 ся напряжения (при дальнейших расчетах принимают S = 1), Еку Кк1 Сх — значения элементов исследуемого контура 30

К вЂ” значение опорного сопротивления .

Как следует из выражения (1) задача определения параметров колебательного контура сводится к нахожде35 нию коэффициента а1, а и а .

Весовыми сумматорами 4 - 6 йз ступенчатого, линейно изменяющегося и параболического напряжений формируются три полиномиальных сигнала вида

С1 +С2 t+ C> t), 2 (2) где коэффициенты С, имеют, например, значения, приведенные в табл,1.

Таблица 1

2 -6/(12/ 4 0

3 30/и 3 180/А 180/

П р и м е ч а н и е. g — интервал времени интегрирования интеграторами 11-13.55

После перемножения умножителями

8 — 10 и интегрирования интеграторами 11 - 13 в течение интервала времени 9, формируемого схемой 16 управления, на выходах интеграторов получают напряжения h : фъ 1

h, — J y(t)V,(t)dt, (3) о гдето=1,2,3, y(t) - определяется выражением (1)

V (t) — определяется выражением (2) .

В соответствии с выражением (3) г г

h = J y(t)V,(t)dt = $ (а,+a t+

1 О 2

+a>t ) dt = а +аг о/2+а > (/3. (4)

Ьл (l (, 1 = I . y(t) Vz (t) dt = J (a, +à + о о

+а t )(- — + -- t)dt = а + g а . (5)

2 6 12 и

3 Л пЗ г

Выходное напряжение интегратора

13 равно коэффициенту а> из выражения (1), т.е. пропорционально величине, обратной индуктивности L ucх следуемого контура; л л

y(a)y>(a)da = J (at+aaa+

2 30 180 180

+а t )(— — - — t + — — t )dt = а

9 9 n„4 nS

C (6)

Выходные напряжения h>., h> и h > интеграторов 11-13 поступают на входы четвертого 14 и пятого 15 весовых сумматоров, причем коэффициенты подобраны так, что выходное напряжение четвертого весового сумматора 14 равно коэффициенту а, т.е. обратно пропорционально сопротивлению R ..

d2,hq+ ("

Выходное напряжение пятого весового сумматора 15 равно коэффициенту а т,е, пропорционально емкости С .

22 и 92 3

Значения коэффициентов d приведе31 ны в табл, 2.

1631235

5 ачения h

), (5) и из табл (8):

n„„, 2 3

+ а

Используя зн полученные в (4 же значения d °

1 выражения (7) и (t th2. и ЬЗ (6), а так.2, проверяют

А2 р.

C (a +

3 2 а =а1+а2

Л2

/\

+ а) +--а

3 6 3 а

30 л л а2 = a2+ ау — ta = а

Процесс измерения заканчивается при поступлении сигнала переполнения с выхода счетчика 19 на установочный вход триггера 18. При этом последний изменяет свое состояние на исходное и схема возвращается в установившийся режим.

Таким образом, на выходе триггера 20 формируется сигнал, длительность которого определяется частотой генератора 17 и коэффициентом пересчета счетчика 19. Данный сигнал и определяет время измерения (С).

Для измерения параметров последо— вательного К„Б„С„-контура последний необходимо включить в цепь отрицательной обратной связи, а опорное сопротивление — на вход операционного усилителя. Исследование контуров с другими схемами замещения потребует изменения коэффициентов С

)1

H d)g

Предлагаемый способ обеспечивает большую точность, так как при оценке параметров колебательного контура используются интегральные оценки. формула изобретения

Способ измерения параметров колебательных контуров, заключающийся в воздействии на измерительный блок линейно изменяющимся напряжением, формировании полиномиальных функций путем суммирования ступенчатого, линейно изменяющегося и параболического напряжений со своими коэффициентами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, выходное напряжение измерительного блока интегрируют с полиномиальными функциями на заданном интервале и суммируют с весовыми коэффициентами, определяемыми временем интегрирования.

165 1 235

Составитель П.Тарасенко

Редактор И.,Цербак Техред А.Кравчук Корректор Н.Ревская

Заказ 1605 Тираж 425 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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