Мостовой измеритель параметров двухполюсников



Мостовой измеритель параметров двухполюсников

 


Владельцы патента RU 2499264:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мост содержит две параллельные ветви, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, свободный вывод другого - заземлен, общий вывод этих двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи. Вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и сложного двухполюсника, одиночный резистор подключен к первому выходу генератора питающих импульсов, общий вывод одиночного резистора и сложного двухполюсника образует второй вывод выхода мостовой цепи. Сложный двухполюсник состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из ветвей включает в себя последовательно соединенные первый резистор и индуктивную катушку, к их общему выводу подключен второй резистор, свободный вывод индуктивной катушки заземлен. Вторая ветвь сложного двухполюсника включает в себя две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения состоит из параллельно включенных первого резистора и цепи из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора, общий вывод первого резистора и конденсатора подключен к незаземленной клемме для подключения двухполюсника объекта измерения, а общий вывод двух резисторов - к заземленной клемме. Технический результат изобретения состоит в уменьшении погрешности измерения. 1 ил.

 

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включенных в электрический мост.

Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников [А.С. СССР №1157467 G01R. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников / Г.И. Передельский - Опубл. в Бюл., 1985, №19], содержащий последовательно включенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является отсутствие возможности заземлять оба имеющихся многоэлементных двухполюсника. При прочих равных условиях на практике отдается предпочтение мостовым цепям, где заземлены все имеющиеся многоэлементные двухполюсники. Незаземленный многоэлементный двухполюсник образует паразитную емкость относительно «земли», которая вызывает соответствующую дополнительную составляющую погрешности измерения, обусловленную этой паразитной емкостью. Кроме того, эта паразитная емкость не стабильна и, как известно, существенно изменяется с течением времени и особенно с изменением температуры. В частном случае, при незаземленном двухполюснике объекта измерения и использовании датчика с линией связи на последней наводятся сигналы помех и вызывают соответствующую дополнительную составляющую погрешности измерения, так как здесь линия связи тоже незаземлена. Датчик или датчик совместно с линией связи представляют собой многоэлементную схему замещения. Если же объект измерения заземлен, то сигналы помех и соответствующая составляющая погрешности измерения существенно меньше, так как линия связи заземлена. Незаземленная линия связи также имеет паразитную емкость относительно земли. Можно обратить внимание, что заземлить оба многоэлементных двухполюсника, в принципе невозможно в мостах Максвелла [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с., стр.40, рис.15], Хея [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с., стр. 40, рис. 16], Андерсона [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с, стр.42, рис.18].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников [А.С. СССР, №798607 G01R. Мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников / Г.И. Передельский - Опубл. в Бюл, 1981, №3]. Мостовой измеритель содержит последовательно соединенные генератор импульсов трапецеидальной формы, четырехплечую мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является отсутствие возможности заземлить оба имеющихся многоэлементных двухполюсника.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости, за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников.

Это достигается тем, что в мостовой измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор питающих импульсов, состоящий из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t, K2t2, K3t3, где K0, K1, K2, K3 - постоянные коэффициенты и t - текущее время, из коммутатора, из усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора, выход его подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора питающих импульсов относительно «земли», выход блока синхронизации соединен со входом (входом синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также выход блока синхронизации образует второй выход (выход синхронизации) генератора питающих импульсов относительно «земли», общая шина генератора питающих импульсов заземлена; первый выход генератора питающих импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи (моста), который образует общий вывод двух параллельно включенных ветвей моста, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, свободный вывод другого - заземлен, общий вывод этих двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и сложного двухполюсника, одиночный резистор подключен к первому выходу генератора питающих импульсов, общий вывод одиночного резистора и сложного двухполюсника образует второй вывод выхода мостовой цепи, сложный двухполюсник состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из ветвей включает в себя последовательно соединенные первый резистор и индуктивную катушку, к их общему выводу подключен второй резистор, свободный вывод индуктивной катушки заземлен, вторая ветвь сложного двухполюсника включает в себя две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения состоит из параллельно включенных первого резистора и цепи из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора, общий вывод первого резистора и конденсатора подключен к незаземленной клемме для подключения двухполюсника объекта измерения, а общий вывод двух резисторов - к заземленной клемме; два вывода выхода мостовой цепи четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль - индикатора, второй вход его - вход синхронизации соединен с со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль - индикатора заземлена, введены дополнительные два резистора, индуктивная катушка и конденсатор, а также изменено включение элементов, первый дополнительный резистор включен между вторым выводом выхода четырехплечей мостовой цепи и свободным выводом первого резистора первой ветви сложного двухполюсника во второй ветви моста, второй дополнительный резистор включен между вторым выводом выхода моста и незаземленной клеммой для подключения двухполюсника объекта измерения, дополнительная индуктивная катушка включена между свободным выводом второго резистора первой ветви сложного двухполюсника второй ветви моста и «землей», дополнительный конденсатор включен параллельно второму резистору второй ветви сложного двухполюсника второй ветви моста, электрическая цепь из первого резистора, конденсатора и второго резистора перенесена из первой ветви моста во вторую ветвь, электрическая цепь из первого резистора, конденсатора, второго резистора и дополнительного конденсатора во второй ветви сложного двухполюсника во второй ветви четырехплечей мостовой цепи образует двухполюсник объекта измерения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 питающих импульсов, состоящий из формирователя 2 прямоугольных импульсов (K0t0), формирователя 3 линейно изменяющихся импульсов (K1t1), формирователя 4 квадратичных импульсов (K2t2), формирователя 5 кубичных импульсов (K3t3), где K0, K1, K2 и K3 - постоянные коэффициенты, t - текущее время, усилителя 6 мощности, коммутатора 7 и блока 8 синхронизации. Выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора 7, выход которого подключен ко входу усилителя 6 мощности, выход которого образует первый выход генератора 1 питающих импульсов относительно «земли». Выход блока 8 синхронизации соединен со входом (входом синхронизации) каждого формирователя импульсов. Также выход блока 8 синхронизации образует второй выход (выход синхронизации) генератора 1 питающих импульсов относительно «земли». Общая шина генератора 1 питающих импульсов заземлена. Первый выход генератора 1 питающих импульсов подключен ко входу (к первой вершине генераторной диагонали) четырехплечей мостовой цепи (моста), образованной двумя параллельно включенными ветвями. Первая из этих ветвей состоит из двух последовательно соединенных резисторов 9 (R9) и 10 (R10), образующих соответственно первое и второе плечи четырехплечей мостовой цепи. Свободный вывод резистора R9 подключен к первому выходу генератора 1 питающих импульсов. Свободный вывод резистора R10 заземлен. Общий вывод резисторов R9 и R10 образует первый вывод выхода (первую вершину измерительной диагонали) четырехплечей мостовой цепи. Вторая ветвь моста состоит из последовательно соединенных одиночного резистора 11 (R11), образующего третье плечо моста, и сложного двухполюсника, составляющего четвертое плечо четырехплечей мостовой цепи. Одним выводом резистор R11 подключен к свободному выводу резистора R9 и соответственно к первому выходу генератора 1 питающих импульсов. Общий вывод резисторов R9 и R11 образует первую вершину генераторной диагонали моста. Общий вывод резистора R11 и сложного двухполюсника, составляющего четвертое плечо четырехплечей мостовой цепи, образует второй вывод выхода (вторую вершину измерительной диагонали) моста. Этот сложный двухполюсник состоит из двух параллельно включенных ветвей. Его первая ветвь включает в себя последовательно соединенные первый дополнительный резистор 12 (R12), первый резистор 13 (R13) и трехэлементную электрическую цепь, образованную параллельно соединенными индуктивной катушкой 14 (L14) и включенными последовательно вторым резистором 15 (R15) и дополнительной индуктивной катушкой 16 (L16). Вторая ветвь сложного двухполюсника, составляющего четвертое плечо четырехплечей мостовой цепи, включает в себя второй дополнительный резистор 17 (R17), один из выводов которого присоединен к общему выводу резисторов R11 и R12, и две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения. Первая из этих клемм подключена к свободному выводу резистора R17, а вторая заземлена. Двухполюсник объекта измерения состоит из параллельно включенных первого резистора 18 (R18) и электрической цепи, образованной последовательно соединенными конденсатором 19 (С19) и включенными параллельно вторым резистором 20 (R20) и дополнительным конденсатором 21 (С21). К первой клемме для подключения двухполюсника объекта измерения присоединен общий вывод резистора R18 и конденсатора С19, ко второй клемме - общий вывод резисторов R18, R20 и конденсатора С21. Два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора 22. Ко второму входу (входу синхронизации) нуль-индикатора 22 подключен второй выход генератора 1 питающих импульсов. Заземленная общая шина генератора 1 питающих импульсов соединена со второй вершиной генераторной диагонали моста, образованной общим выводом резистора R10, индуктивных катушек L14, L16 и второй клеммой для подключения двухполюсника объекта измерения. Общая шина нуль-индикатора 22 соединена со второй вершиной генераторной диагонали четырехплечей мостовой цепи и с общей шиной генератора 1 питающих импульсов и заземлена. В мостовом измерителе параметров двухполюсников сопротивления резисторов R9, R10, R11, R12 и R17 известны, постоянны и имеют равные значения (R9=R10=R11=R12=R17). Регулируемыми переменными являются известные параметры уравновешивающих элементов - резисторов R13 и R15, а также индуктивных катушек L14 и L16. Искомыми являются параметры элементов двухполюсника объекта измерения - резисторов R18, R20 и конденсаторов С19, С21.

Работа мостового измерителя параметров двухполюсников состоит в следующем. В начальный момент времени напряжения на генераторной и измерительной диагоналях четырехплечей мостовой цепи равны нулю. Затем в генераторе 1 питающих импульсов формирователь 2 прямоугольных импульсов, формирователь 3 линейно изменяющихся импульсов, формирователь 4 квадратичных импульсов, формирователь 5 кубичных импульсов формируют последовательности импульсных сигналов соответствующей формы. Через коммутатор 7 и усилитель 6 мощности эти сигналы поочередно поступают на выход генератора 1 питающих импульсов и воздействуют на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи.

В первую очередь на вход четырехплечей мостовой цепи подается последовательность прямоугольных импульсных сигналов. При воздействии очередного такого импульса в измерительной диагонали четырехплечей мостовой цепи после окончания переходного процесса устанавливается неизменяющееся в течение интервала времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса напряжение неравновесия. Плоская вершина этого напряжения приводится к нулю однократной регулировкой переменного сопротивления уравновешивающего резистора R13. В результате выполняется первое условие равновесия четырехплечей мостовой цепи, которое имеет вид

R 13 R 18 R 12 2 = 0. ( 1 )

Затем на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи поступает последовательность импульсов линейно изменяющейся формы. При воздействии очередного импульса линейно изменяющейся формы на выходе четырехплечей мостовой цепи после окончания переходного процесса в течение интервала времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Эта вершина с учетом выполненного первого условия равновесия (1) приводится к нулю однократной регулировкой переменного параметра уравновешивающего элемента - индуктивной катушки L14. Второе условие равновесия четырехплечей мостовой цепи запишется в виде

L 14 R 12 2 C 19 = 0. ( 2 )

Выполнение первого условия равновесия (1) в этом случае сохраняется, поскольку это условие не содержит индуктивность индуктивной катушки L14.

Далее на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи воздействуют импульсы квадратичной формы. В измерительной диагонали четырехплечей мостовой цепи при воздействии очередного импульса квадратичной формы устанавливается импульсный сигнал неравновесия. Этот сигнал после окончания переходного процесса в течение интервала времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса имеет плоскую вершину, которая при выполненных условиях (1) и (2) приводится к нулю однократной регулировкой переменного сопротивления уравновешивающего резистора R15. При этом третье условие равновесия четырехплечей мостовой цепи определяется выражением

R 15 R 20 R 12 2 = 0. ( 3 )

Предыдущие условия равновесия (1) и (2) сохраняются, поскольку в этих условиях отсутствует сопротивление резистора R15.

В последнюю очередь на вход моста подается последовательность кубичных импульсов. Воздействие на мостовую цепь очередного импульса такой формы приводит к тому, что в измерительной диагонали моста устанавливается импульсный сигнал неравновесия, имеющий после окончания переходного процесса в течение интервала времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса плоскую вершину, приводимую к нулю при выполнении условий (1) - (3) однократной регулировкой переменной индуктивности уравновешивающей индуктивной катушки L16. В результате выполняется четвертое и последнее условие равновесия четырехплечей мостовой цепи, имеющее вид

L 16 R 12 2 C 21 = 0. ( 4 ) При этом выполнение условий равновесия (1) - (3) не нарушается, поскольку в них не содержится индуктивность индуктивной катушки L16.

Искомые значения параметров четырех элементов двухполюсника объекта измерения R18, С19, R20 и С21 определяются из четырех условий равновесия четырехплечей мостовой цепи (1) - (4). Таким образом, четыре неизвестных параметра находятся из решения по сути четырех уравнений.

Таким образом, предлагаемый мостовой измеритель параметров двухполюсников позволяет уменьшить погрешность измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости, за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. Кроме того, в предлагаемом мостовом измерителе параметров двухполюсников реализуется такое важное свойство мостовых цепей как зависимое раздельное уравновешивание.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор питающих импульсов, состоящий из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t, K2t2, K3t3, где K0, K1, K2, K3 - постоянные коэффициенты и t - текущее время, из коммутатора, из усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора, выход его подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора питающих импульсов относительно «земли», выход блока синхронизации соединен со входом (входом синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также выход блока синхронизации образует второй выход (выход синхронизации) генератора питающих импульсов относительно «земли», общая шина генератора питающих импульсов заземлена; первый выход генератора питающих импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи (моста), который образует общий вывод двух параллельно включенных ветвей моста, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, свободный вывод другого заземлен, общий вывод этих двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и сложного двухполюсника, одиночный резистор подключен к первому выходу генератора питающих импульсов, общий вывод одиночного резистора и сложного двухполюсника образует второй вывод выхода мостовой цепи, сложный двухполюсник состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из ветвей включает в себя последовательно соединенные первый резистор и индуктивную катушку, к их общему выводу подключен второй резистор, свободный вывод индуктивной катушки заземлен, вторая ветвь сложного двухполюсника включает в себя две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения состоит из параллельно включенных первого резистора и цепи из последовательно соединенных конденсатора и второго резистора, общий вывод первого резистора и конденсатора подключен к незаземленной клемме для подключения двухполюсника объекта измерения, а общий вывод двух резисторов - к заземленной клемме; два вывода выхода мостовой цепи четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора, второй вход его - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, отличающийся тем, что в него введены дополнительные два резистора, индуктивная катушка и конденсатор, а также изменено включение элементов, первый дополнительный резистор включен между вторым выводом выхода четырехплечей мостовой цепи и свободным выводом первого резистора первой ветви сложного двухполюсника во второй ветви моста, второй дополнительный резистор включен между вторым выводом выхода моста и незаземленной клеммой для подключения двухполюсника объекта измерения, дополнительная индуктивная катушка включена между свободным выводом второго резистора первой ветви сложного двухполюсника второй ветви моста и «землей», дополнительный конденсатор включен параллельно второму резистору второй ветви сложного двухполюсника второй ветви моста, электрическая цепь из первого резистора, конденсатора и второго резистора перенесена из первой ветви моста во вторую ветвь, электрическая цепь из первого резистора, конденсатора, второго резистора и дополнительного конденсатора во второй ветви сложного двухполюсника во второй ветви четырехплечей мостовой цепи образует двухполюсник объекта измерения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Устройство содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, измерительную цепь, аналоговый сумматор и нуль-индикатор.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры трехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с трехэлементной схемой замещения.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения неэлектрических величин при помощи тензометрических мостовых датчиков с инструментальными усилителями, запитанных постоянным током.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и предназначено для контроля и определения параметров двухполюсников.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, что представляет существенный практический интерес для контроля широкого спектра выпускаемых электрорадиоизделий, а также двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов на промышленных объектах и транспортных средствах.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, оно может быть использовано для измерения параметров объектов, которые можно представить схемами замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников, а также его можно использовать для определения параметров датчиков. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей измерителя, а именно мостовой измеритель позволяет определять параметры R-C, R-L и R-L-C двухполюсников объектов измерения, содержащих пять, шесть и более элементов. Технический результат достигается благодаря тому, что в мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников введены дополнительный резистор, дополнительная индуктивная катушка и цепи наращивания, определяют количество таких цепей и их подключение друг к другу. Общее количество одинаковых цепей наращивания равно частному от деления n-2 на четыре (n - число параметров в двухполюснике объекта измерения), если это частное от деления является целым числом. При этом последняя цепь наращивания является полной, если частное от деления содержит целую и дробную части, то количество цепей наращивания равно целой части плюс единица, и последняя цепь наращивания является неполной. Общее количество элементов в каждом из двух одинаковых двухполюсников во второй ветви моста равно числу параметров n в двухполюснике объекта измерения, каждая последующая цепь наращивания подключается параллельно индуктивной катушке предыдущей цепи наращивания. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения. Мостовой измеритель содержит последовательно соединенные генератор питающего сигнала, мостовую цепь и нуль-индикатор. Генератор содержит формирователи прямоугольных, линейно-изменяющихся, квадратичных импульсов, коммутатор, синхронизатор, усилитель мощности. Общая шина генератора импульсов подключена к земле, а первый выход его соединен со входом электрического моста, первая из двух ветвей которого образована конденсатором плеча отношения, одним выводом подключенного ко входу моста, и сложной электрической цепью. Вторая ветвь моста включена параллельно его первой ветви и состоит из последовательно соединенных конденсатора второго плеча отношения и двух клемм для подключения объекта измерения. Общий вывод конденсатора плеча отношения и первого конденсатора образуют первый вывод выхода моста. Общий вывод конденсатора второго плеча отношения и клеммы образует второй вывод выхода моста. Также устройство содержит n-2 цепей наращивания, начиная с n, равного четырем, n - число элементов в двухполюснике. Последняя цепь наращивания является неполной и содержит три элемента - резистор и два конденсатора. К дифференциальному входу нуль-индикатора подключены два вывода выхода моста, ко входу синхронизации - второй выход генератора импульсов, общая шина нуль-индикатор заземлена. Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к области измерения параметров объектов, имеющих схемы замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников. Устройство содержит генератор напряжения n-й степени, измерительный мост, дифференциальный усилитель, устройство управления, нуль индикатор, n-каскадный дифференциатор, а также объект измерения. Первая ветвь мостовой цепи состоит из двух последовательно включенных двухполюсников - одиночного резистора и многоэлементного двухполюсника с регулируемыми элементами, выполненного по схеме частотно-независимого двухполюсника (ЧНДП), параллельно которому подключается RLC двухполюсник объекта измерения. Вторая ветвь состоит из двух последовательно включенных резисторов. Для определения обобщенных параметров проводимости измеряемого многоэлементного двухполюсника осуществляется настройка двухполюсной цепи, образованной двумя двухполюсниками - частотно-независимым и измеряемым, - на режим частотной независимости, при котором в напряжении на ЧНДП отсутствуют импульсы напряжения всех степеней, кроме старшей, n-й. Измеритель сохраняет свойство раздельного уравновешивания и расширенные функциональные возможности, позволяющие создавать устройства для определения параметров различных вариантов многоэлементных двухполюсных цепей, имеющих схемы замещения типа RLC. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей мостового измерителя с питанием импульсами напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов, измерительную цепь, аналоговый сумматор и нуль-индикатор. В мостовой измеритель введены первая линия связи для информативного сигнала, вторая линия связи для питающих импульсов, дополнительный резистор, операционный усилитель, неинвертирующий повторитель напряжения и аналоговый сумматор. При этом первый вывод сигнального провода первой линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод сигнального провода соединен с общим выводом первого и третьего резисторов первой ветви измерительной цепи, первый вывод сигнального провода второй линии связи соединен с первым выходом генератора импульсов, второй вывод этого сигнального провода соединен с общим выводом первого резистора и конденсатора первой ветви измерительной цепи, второй резистор первой ветви измерительной цепи включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, дополнительный резистор включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и «землей», вход неинвертирующего повторителя напряжения соединен с общим выводом первого и второго резисторов второй ветви измерительной цепи, два входа аналогового сумматора подключены к выходу операционного усилителя и к выходу неинвертирующего повторителя напряжения, выход аналогового сумматора подключен ко входу нуль-индикатора. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включенных в электрический мост. Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение погрешности измерений. Технический результат достигается благодаря тому, что мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор, а также за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника и нестабильности этой паразитной емкости за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. 1 ил.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мостовая цепь состоит из двух ветвей, в первой из которых установлены последовательно соединенные первый и второй многоэлементые двухполюсники. Во второй ветви установлены одиночный резистор и клеммы для объекта измерения. Каждый из двух многоэлементых двухпоюсников первой ветви представляет собой C-R цепь наращивания. При этом общее количество дополнительных цепей наращивания равно [ n 2 − 2 ] при четном числе элементов n в двухполюснике объекта измерения, начиная с третьей цепи наращивания, в этом случае последняя C-R цепь является полной, при нечетном числе элементов n количество дополнительных цепей наращивания равно [ n + 1 2 − 2 ] тоже начиная с третьей цепи наращивания, в этом случае последняя цепь наращивания является неполной, содержит только один конденсатор, который включается параллельно резистору предпоследней цепи наращивания, каждая последующая C-R цепь наращивания подключается параллельно резистору предыдущей C-R цепи наращивания. Количество элементов в каждом из двух двухполюсников в первой ветви моста равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения, количество формирователей импульсов в генераторе импульсов тоже равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор питающих импульсов, состоящий из каскада синхронизации, формирователей линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, коммутатора и усилителя мощности, четырехплечую мостовую цепь, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из них состоит из двух последовательно соединенных резисторов, а вторая ветвь состоит из последовательно соединенных первого резистора, второго резистора и катушки индуктивности. При этом во вторую ветвь четырехплечей мостовой цепи входят две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения, одна из клемм заземлена, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, параллельно которому включен второй конденсатор, два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи подключены к дифференциальному входу нуль-индикатора, другой вход его - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена. Также в устройство введены дополнительная катушка индуктивности и дополнительный резистор. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости, за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от паразитных емкостей относительно "земли" регулируемых уравновешивающих элементов и нестабильности этих паразитных емкостей. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Новым в мостовом измерителе параметров двухполюсников является то, что изменено включение второго конденсатора и второго резистора двухполюсника с уравновешивающими элементами, введен в него дополнительный конденсатор и изменено включение мостовой цепи, свободный вывод второго конденсатора подключен ко второму выводу измерительной диагонали моста, свободный вывод второго резистора соединен с первой вершиной генераторной диагонали моста, введенный дополнительный конденсатор включен параллельно имеющемуся первому резистору, вывод первой вершины генераторной диагонали моста соединен с заземленным выводом выхода генератора импульсов, вывод второй вершины генераторной диагонали моста подключен к сигнальному выводу первого выхода генератора импульсов, во второй ветви моста общий вывод первого резистора, второго и дополнительного конденсаторов и одиночного резистора второго плеча отношения моста образует второй вывод измерительной диагонали моста, который соединяется со вторым выводом первого (дифференциального) входа нуль-индикатора. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в импульсе по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Генератор состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону k1t, k2t2, k3t3 и k4t4, коммутатора, усилителя мощности и блока синхронизации. Мостовая цепь состоит из двух ветвей. Первую ветвь образуют последовательно соединенные первый конденсатор, первый резистор и катушка индуктивности, параллельно которой включены и второй резистор, и второй конденсатор. Вторую ветвь моста образуют последовательно включенные конденсатор и две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения. Общий вывод первого конденсатора и первого резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи. Общий вывод конденсатора второй ветви и первой клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи. Общий вывод конденсатора второй ветви и первого конденсатора первой ветви образует вход мостовой цепи относительно «земли» и соединен с первым выходом генератора. Выход блока синхронизации образует второй выход генератора импульсов относительно «земли». В устройство также введен дополнительный заземляемый уравновешивающий элемент - резистор, который включается между первым выводом выхода мостовой цепи и «землей». Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, устройство позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающего сложного электрического сигнала, мостовую цепь и нуль-индикатор. Мостовая цепь состоит из двух ветвей. Первую ветвь образуют последовательно соединенные первый и второй резисторы и первая индуктивная катушка. Параллельно индуктивной катушке включены последовательно соединенные третий резистор и вторая индуктивная катушка. Параллельно последней включен четвертый резистор. Вторую ветвь моста образуют последовательно соединенные одиночный резистор и две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности раздельно уравновешивать мостовую цепь только регулируемыми резисторами. Это достигается тем, что в первую ветвь моста введены семь дополнительных резисторов и изменено включение элементов. Первый и второй дополнительные резисторы соединены последовательно с общим выводом первого и второго имеющихся резисторов. Второй дополнительный резистор заземлен. Параллельно первому дополнительному резистору включена последовательная цепь второго резистора, первой индуктивной катушки и третьего дополнительного резистора. Параллельно индуктивной катушке включен четвертый дополнительный резистор. Параллельно последнему включена последовательная цепь третьего резистора, второй индуктивной катушки и пятого дополнительного резистора. Параллельно второй катушке включены четвертый резистор и последовательно соединенные шестой и седьмой дополнительные резисторы. Выход мостовой цепи образует общий вывод одиночного резистора второй ветви и первой клеммы для подключения объекта измерения, а также общий вывод дополнительных шестого и седьмого резисторов. Оба вывода соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора. 1 ил.
Наверх