Измеритель параметров двухполюсников



Измеритель параметров двухполюсников

 


Владельцы патента RU 2509312:

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

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 информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков.

Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников (АС СССР №1157467 G01R 17/10, БИ 1985, №19), содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является понижение точности при дистанционных измерениях за счет сравнительно большой составляющей погрешности от паразитной емкости соединительной линии для информативного сигнала. В случае дистанционных измерений имеется соединительная линия (например, коаксиальный кабель) между мостом и объектом контроля, измерения или исследования. Объектами измерения также могут быть параметры параметрических датчиков. Эквивалентные параметры соединительной линии (в данном случае паразитные параметры) вносят соответствующие составляющие в погрешность измерения. Основная (наибольшая) из них - это составляющая погрешности от электрической емкости соединительной линии (от паразитной емкости). При измерениях на переменном токе в текущее время приведенное положение настолько обострилось, что стало представлять собой проблему дистанционных измерений, что обосновано в статье - Соловьев А.Л. Развитие компенсационно-мостовых методов построения измерительных преобразователей для емкостных и индуктивных датчиков, Приборы и системы управления, 1995, №6, стр.20, второй столбец, вторая половина предпоследнего абзаца. Это, в частности, объясняется тем, что распространение получили малогабаритные и миниатюрные датчики, которые соответственно имеют малые значения информативных параметров. Такие значения становятся косвенно сопоставимыми со значениями емкостей соединительных линий для информативных сигналов. В частности, емкостный датчик может иметь значения в районе единиц и десятка пФ, что приведено в вышеназванной статье на стр.23, последний абзац. Значение паразитной емкости соединительной линии является известной со сравнительно большой ошибкой, это значение емкости существенно изменяется с изменением влажности, с течением времени от старения и особенно сильно с изменением температуры. Эти два положения создают дополнительную составляющую погрешности измерения от ошибки значения паразитной емкости линии связи и от нестабильности ее значения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников (АС СССР №798607 G01R 17/10, БИ 1981, №3) содержащий последовательно соединенные генератор импульсов сложной формы, мостовую электрическую цепь и индикатор равновесия (прототип).

Недостатком его является понижение точности при дистанционных измерениях за счет сравнительно большой составляющей погрешности от ошибки значения паразитной емкости соединительной линии для информативного сигнала и ее нестабильности.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности при дистанционных измерениях за счет уменьшения составляющей погрешности от ошибки значения емкости (паразитной) соединительной линии для информативного сигнала и от нестабильности этой емкости.

Это достигается тем, что в измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t1, K2t2, где K0, K1, K2 - постоянные коэффициенты и t - время, из коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, из блока синхронизации, выход которого соединен со входами синхронизации формирователей импульсов, а также образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов, общая шина генератора импульсов «заземлена»; измерительную цепь, которая включает в себя первую ветвь из первого и второго резисторов, параллельно первому из них включена цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, двухполюсник из первого резистора, конденсатора и третьего резистора является примером двухполюсника объекта измерения, вторую ветвь из последовательно соединенных первого резистора, второго резистора и индуктивной катушки, параллельно которой включен третий резистор, свободный общий вывод катушки индуктивности и третьего резистора соединен с общей заземленной шиной, свободный вывод первого резистора соединен с первым выходом генератора импульсов; нуль-индикатор, вход синхронизации которого соединен со вторым выходом (выходом синхронизации) генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, введена совокупность элементов из первой линии связи для информативного сигнала, второй линии связи для питающего сигнала с генератора импульсов, операционного усилителя, дополнительного резистора, неинвертирующего повторителя напряжения и аналогового сумматора, а также изменено включение элементов, первый вывод сигнального провода первой линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод этого 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, несигнальные проводники обеих линий связи заземлены, 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, общие шины этого повторителя и аналогового сумматора соединены с «землей», выход аналогового сумматора подключен ко входу нуль-индикатора.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1).

Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 импульсов, включающий в себя формирователь 2 импульсов напряжения прямоугольной формы K0t0, где здесь и в дальнейшем Ki - постоянные коэффициенты, t - время, формирователь 3 импульсов линейно изменяющегося напряжения K1t1 и формирователь 4 импульсов квадратичной формы K2t2. Выходы каждого формирователя соединены со входами коммутатора 5, выход которого подключен ко входу усилителя 6 мощности. Выход его образует первый выход генератора импульсов относительно «земли». Выход блока 7 синхронизации соединен со входами (входами синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также образует второй выход генератора импульсов (выход синхронизации). Общая шина генератора 1 заземлена.

Измерительная цепь включает в себя две ветви. Первая из них содержит два резистора 8 (R8) и 9 (R9), параллельно первому из них 8 включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 10 (C10) и резистора 11 (R11). Двухполюсник из резистора 8, конденсатора 10 и резистора 11 является примером двухполюсника объекта контроля, измерения или исследования. Общий вывод резисторов 8 и 11 подключен к сигнальному проводу соединительной линии 12 для информативного сигнала. Другой вывод этого сигнального провода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 13. В качестве соединительной линии может служить коаксиальный кабель, несигнальный провод его соединен с «землей». Резистор 9 (R9) включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 13, а резистор 14 (R14) между его неинвертирующим входом и «землей». Вторая ветвь измерительной цепи содержит последовательно соединенные резистор 15 (R15), резистор 16 (R16) и индуктивную катушку 17 (L17), параллельно которой включен резистор 18 (R18). Общий вывод резистора 8 и конденсатора 10 соединен с сигнальным проводом соединительной линии 19 для сигнала с генератора 1 импульсов, второй вывод сигнального провода соединен со свободным выводом резистора 15 и их общий вывод соединен с первым выходом генератора 1 импульсов. Общий вывод резисторов 15 и 16 подключен ко входу неинвертирующего повторителя напряжения 20, общая шина этого повторителя заземлена. Выходы повторителя 20 и операционного усилителя 13 подключены ко входам аналогового сумматора 21, общая шина которого заземлена. Выход последнего соединен со входом нуль-индикатора, в качестве которого может служить осциллограф. Резистор R15 имеет постоянное известное значение сопротивления. Резистор R9 тоже имеет постоянное значение сопротивления, равное

R 9 = 0,5 R 15 . ( 1 )

Резистор 16, индуктивная катушка 17 и резистор 18 имеют известные регулируемые значения параметров. Они являются элементами уравновешивания. Вход измерительной цепи относительно «земли» образует общий вывод резистора 15 и сигнального провода линии связи 19 для питающих импульсов. Выходное напряжение измерительной цепи образуется двумя напряжениями противоположной полярности. Это выходное напряжение операционного усилителя 13 и выходное напряжение неинвертирующего повторителя напряжения 20. Сумма значений этих напряжений может равняться нулю. В исходном состоянии до прихода питающего импульса с генератора 1 реактивные элементы измерительной цепи 10 и 17 свободны от запасов энергии, входное напряжение измерительной цепи при этом и ее выходные напряжения равны нулю.

Измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. Вначале посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора импульсов 1 подается на измерительную цепь последовательность импульсов прямоугольной формы (K0t0). При воздействии очередного импульса в установившемся режиме в импульсе выходного напряжения сумматора 21 имеется плоская вершина в интервале времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 16 приводится значение напряжения этой плоской вершины к нулю, и тем самым выполняется первое условие равновесия.

A 1 = R 16 [ R 8 ( K + 1 ) + 0,5 R 15 ] 0,5 K R 15 [ R 15 + R 16 ) = 0, ( 2 )

где K - коэффициент усиления операционного усилителя 13. Здесь и в дальнейшем отмечаем равновесие измерительной цепи по нуль-индикатору 22 (например, осциллограф). Сигнал синхронизации со второго выхода генератора 1 на второй вход нуль-индикатора 22 обеспечивает устойчивость показаний последнего.

Далее посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора 1 подается на измерительную цепь последовательность импульсов линейно изменяющегося напряжения (K1t1). При воздействии очередного такого импульса на выходе сумматора после окончания переходного процесса устанавливается импульсный сигнал с плоской вершиной. Однократной регулировкой значения индуктивности уравновешивающей катушки индуктивности 17 приводится значение напряжения этой плоской вершины к нулю, т.е., выполняется второе условие равновесия

A 2 = L 17 [ R 8 ( K + 1 ) + 0,5 R 15 ] + 0,5 R 15 { R 8 R 16 ( C 10 + C п ) K [ L 17 + + C 10 R 8 ( R 15 + R 16 ) ] } = 0, ( 3 )

где Сп - емкость линии связи 12 (паразитная емкость).

При этом первое условие (2) не нарушается, т.к. регулируемый здесь параметр L17 в него не входит.

После этого посредством коммутатора 5 с первого выхода генератора 1 подается на измерительную цепь последовательность импульсов квадратичной формы K2t2. При поступлении очередного импульса на выходе сумматора 21 после окончания переходного процесса имеется напряжение с плоской вершиной. Это напряжение однократной регулировкой сопротивления уравновешивающего резистора 18 приводится к нулю, тем самым выполняется третье условие равновесия.

A 3 = 0,5 R 8 R 15 R 16 ( C 10 + C п ) + R 18 [ C 10 R 8 R 11 ( K + 1 ) + 0,5 R 15 ( C 10 R 8 + + C 10 R 11 + C п R 8 ) ] 0,5 K C 10 R 15 [ R 8 ( R 15 + R 16 + R 18 ) + R 11 R 18 ] = 0. ( 4 )

Первые два условия равновесия (2) и (3) от этого не нарушаются, так как регулируемый параметр R18 в них не входит.

Отсчет искомых параметров R8, C10 и R11 берется из трех условий равновесия. (2)-(4). По сути, из трех уравнений берется отсчет трех неизвестных параметров.

В приведенном (фиг.1) частном случае линия связи 19 для питающих импульсов и линия связи 12 для информативного сигнала выбраны в виде коаксиальных кабелей. Реализация их может быть и другой. В частности, в виде двух изолированных проводов. Один - сигнальный провод для питающих импульсов с первого выхода генератора 1. Другой - сигнальный провод для информативного сигнала.

Емкость линии связи Сп для информативного сигнала включается между инвертирующим входом операционного усилителя 13 и «землей». В рассмотренном варианте она не вносит погрешность в определение первого параметра R8, т.к. первая производная от неизменяющейся величины равна нулю. При определении двух других параметров емкость линии связи Сп вносит весьма малую составляющую погрешности. Это объясняется тем, что при большом и очень большом коэффициенте усиления операционного усилителя 13 амплитуда напряжения на его инвертирующем входе и на емкости Сп весьма мала и, соответственно, весьма малой является скорость изменения напряжения ( d u c d t ) . Электрический ток и напряжение на емкости связаны между собой известной дифференциальной зависимостью

i c = C d u c d t ( 5 )

В рассмотренной схеме (фиг.1) скорость изменения напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 13 является очень малой, емкость линии связи тоже стремятся выбирать малой, поэтому в правой части выражения (5) имеется произведение двух малых величин. Отсюда на емкость Сп ответвляется исчезающе малый электрический ток, что предопределяет очень малую составляющую погрешности от емкости линии связи для информативного сигнала и соответственно, малую составляющую погрешности от ошибки в значении паразитной емкости Сп и от ее нестабильности.

Условие равновесия (3) учитывает значение паразитной емкости Сп, тогда составляющая относительной погрешности от ошибки в значении емкости Сп и от ее нестабильности при определении значения емкости С10 находится из выражения:

δ c ( Δ C п ) = | 0,5 Δ C п R 8 R 15 R 16 L 17 [ R 8 ( K + 1 ) 0,5 R 15 ( K 1 ) ] + 0,5 C п R 8 R 15 R 16 | , ( 6 )

где ΔСП - изменение паразитной емкости от ошибки ее известного значения и от ее нестабильности. Составляющая относительной погрешности от ошибки в значении емкости Сп и от ее нестабильности при определении значения сопротивления R11 определяется выражением

δ R ( Δ C n ) = | 0,5 Δ C n R 8 R 15 ( R 16 + R 18 ) 0,5 R 8 R 15 [ ( R 16 + R 18 ) ( C 10 + C n ) K C 10 ( R 15 + R 16 + R 18 ) ] | , ( 7 )

Видно, что обе относительные погрешности получаются весьма малыми при больших и очень больших коэффициентах усиления К операционного усилителя 13. Поэтому следует выбирать соответствующий операционный усилитель, например, 140УД25А с коэффициентом усиления К=106.

Таким образом, измеритель параметров двухполюсников реализует повышение точности при дистанционных измерениях за счет уменьшения составляющей погрешности от ошибки значения емкости линии связи для информативного сигнала и от нестабильности этой емкости. Он имеет раздельное уравновешивание и сохранил другие достоинства устройств с импульсным питанием измерительной цепи.

Измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t1, K2t2, где K0, K1, K2 - постоянные коэффициенты и t - время, из коммутатора, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход относительно «земли» генератора импульсов, из блока синхронизации, выход которого соединен со входами синхронизации формирователей импульсов, а также образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов, общая шина генератора импульсов «заземлена»; измерительную цепь, которая включает в себя первую ветвь из первого и второго резисторов, параллельно первому из них включена цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, двухполюсник из первого резистора, конденсатора и третьего резистора является примером двухполюсника объекта измерения, вторую ветвь из последовательно соединенных первого резистора, второго резистора и индуктивной катушки, параллельно которой включен третий резистор, свободный общий вывод катушки индуктивности и третьего резистора соединен с общей заземленной шиной, свободный вывод первого резистора соединен с первым выходом генератора импульсов; нуль-индикатор, вход синхронизации которого соединен со вторым выходом (выходом синхронизации) генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, отличающийся тем, что в него введена совокупность элементов из первой линии связи для информативного сигнала, второй линии связи для питающего сигнала с генератора импульсов, операционного усилителя, дополнительного резистора, неинвертирующего повторителя напряжения и аналогового сумматора, а также изменено включение элементов, первый вывод сигнального провода первой линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод этого 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, несигнальные проводники обеих линий связи заземлены, 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, общие шины этого повторителя и аналогового сумматора соединены с «землей», выход аналогового сумматора подключен ко входу нуль-индикатора.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения физических величин посредством параметрических датчиков. 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. В мостовую цепь введены три дополнительных резистора, дополнительный конденсатор, дополнительная индуктивная катушка и последовательно соединены первый дополнительный резистор, дополнительный конденсатор, второй дополнительный резистор и дополнительная катушка индуктивности. Свободный вывод первого дополнительного резистора подключен ко второму выводу выхода мостовой цепи, свободный вывод дополнительной катушки индуктивности заземлен, третий дополнительный резистор включен между общим выводом первого резистора, катушки индуктивности и конденсатора и общим выводом первого дополнительного резистора и дополнительного конденсатора. Незаземленный вывод имеющегося второго резистора подключен к общему выводу имеющегося первого резистора, катушки индуктивности, конденсатора и дополнительного третьего резистора, а свободный вывод конденсатора заземлен. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор питающих импульсов, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мостовая цепь содержит две ветви, первая из которых состоит из двух последовательно соединенных резисторов, общая точка которых образует первый выход мостовой цепи. Вторая цепь содержит последовательно соединенные резистор и многоэлементный двухполюсник, общий вывод которых образует второй выход мостовой цепи. В мостовой измеритель введены дополнительная катушка индуктивности и четыре дополнительных резистора, дополнительная катушка индуктивности включена в многоэлементный двухполюсник второй ветви моста между свободным выводом второго резистора и «землей», первый дополнительный резистор соединен параллельно дополнительной катушке индуктивности, второй дополнительный резистор включен между свободным выводом первого резистора и вторым выводом выхода четырехплечей мостовой цепи, третий дополнительный резистор включен между общим выводом второго дополнительного и первого резисторов и незаземленной клеммой для подключения двухполюсника объекта измерения, четвертый дополнительный резистор включен между вторым выводом выхода четырехплечей мостовой цепи и незаземленной клеммой для подключения двухполюсника объекта измерения. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. В состав измерителя входит генератор импульсов напряжения, изменяющегося по закону n-й степени, n последовательно включенных дифференциаторов на операционном усилителе каждый, многоэлементный двухполюсник объекта измерения, дифференциальный преобразователь «ток-напряжение», собранный на операционных усилителях, n+1 перестраиваемый резистор, n аналоговых коммутаторов, (n+1) индикатор равновесия. При этом соединены первый полюс двухполюсника объекта измерения и первый вывод первого из (n+1) регулируемых резисторов, второй полюс двухполюсника соединен с первым входом преобразователя «ток-напряжение», второй вывод первого регулируемого резистора соединен со вторым входом преобразователя, первые выводы остальных регулируемых резисторов подключены к выходам дифференциаторов, а вторые выводы - к входам аналоговых коммутаторов, выходы которых соединены с входами преобразователя «ток-напряжение», к выходу последнего подключен n-каскадный дифференциатор на RC-звеньях, выходы дифференциатора и преобразователя соединены с входами (n+1) нуль-индикаторов. Последовательно включенные дифференциаторы построены на операционных усилителях с частотной коррекцией. Технический результат - повышение точности проводимых измерений. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при определении места несанкционированного подключения нагрузки неизвестной мощности к однородной линии электрической передачи трехпроводного исполнения протяженностью менее трехсот километров. Раскрыты способы определения места несанкционированного подключения нагрузки неизвестной мощности к симметричной или несимметричной линии электрической передачи. По такой линии электрической передачи трехпроводного исполнения ток и напряжение промышленной частоты распределяются по всей ее длине по линейным законам. Место подключения нагрузки неизвестной мощности к линии электрической передачи определяют в результате выполнения алгоритма, позволяющего получить величины активных мощностей в начале и в конце линии электропередачи, с учетом которых определяют величины длин от начала и от конца линии электропередачи, где находится место подключения нагрузки. Данные о напряжениях и токах, активной мощности в линии электропередачи могут быть получены через устройства сопряжения или датчики, выполненные в виде трансформаторов напряжения и тока, ваттметров или в виде делителей напряжения и шунтов переменного тока. В результате обработки данных в процессоре формируется величина длины линии электропередачи, где находится подключенная нагрузка. Предлагаемый способ позволит повысить оперативность определения места несанкционированного подключения нагрузки неизвестной мощности к ЛЭП. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх