Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников



Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

 


Владельцы патента RU 2523763:

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

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 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 n-элементных пассивных двухполюсников [Авторское свидетельство СССР №1150556, МКИ G01R 17/10. Измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников. - Опубл. 1986, БИ №14 (аналог)], содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является отсутствие возможности определять параметры резистивно-индуктивных (R-L) двухполюсников и двухполюсников с разнородными реактивными элементами (R-L-C) объектов измерения.

Известен мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников [Авторское свидетельство СССР №1247762, МКИ G01R 17/10. Измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников. - Опубл. 1986, БИ №28], содержащий последовательно соединенные генератор электрических сигналов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.

Недостаток его заключается в том, что отсутствует возможность определить пять, шесть, и так далее параметров двухполюсников объектов измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников [Авторское свидетельство СССР №2399918, МКИ G01R 17/10. Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников. - Опубл. 2010, БИ №26 (прототип)]. Он содержит последовательно соединенные генератор последовательностей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор.

Недостатком его является то, что отсутствует возможность определять пять, шесть и так далее параметров двухполюсных объектов измерения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей, заключающемся в том, что измеритель позволит определять пять, шесть и так далее параметров многоэлементного двухполюсника объектов измерения, а также он позволит определять параметры R-C, R-L, R-L-C двухполюсников объектов измерения.

Это достигается тем, что в мостовом измерителе параметров n-элементных двухполюсников, содержащем генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t1, K2t2, K3t3,…, Kn-1tn-1, где K0, К1 К2, К3,…, Кn-1 - постоянные коэффициенты, t - время, n - число элементов в двухполюснике объекта измерения, из коммутатора, усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора, а выход коммутатора - со входом усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора относительно «земли», вход синхронизации каждого формирователя импульсов соединен с выходом блока синхронизации, а также его выход образует второй выход относительно «земли» генератора импульсов (выход синхронизации), общая шина генератора импульсов заземлена; первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи, который образует общий вывод двух параллельно включенных ветвей моста, первую ветвь мостовой цепи образуют два последовательно соединенных многоэлементных двухполюсника, общий вывод их образует первый вывод выхода моста, свободный вывод второго многоэлементного двухполюсника заземлен, первый многоэлементный двухполюсник состоит из последовательно включенных первого конденсатора и первого резистора, к их общему выводу подключен второй конденсатор, последовательно с которым соединен второй резистор, вторая ветвь моста включает в себя последовательно соединенные одиночный резистор плеча отношения и две клеммы для подключения двухполюсников - объектов измерения, общий вывод одиночного резистора и первой клеммы для подключения объектов измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи, вторая клемма заземлена, общий вывод одиночного резистора и первого конденсатора первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста образует вход мостовой цепи относительно «земли»; нуль-индикатор, к первому входу которого (дифференциальному входу) соединены оба вывода выхода мостовой цепи, второй вход его (вход синхронизации) соединен со вторым выходом генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, изменено включение элементов в первом многоэлементном двухполюснике первой ветви моста, выделена цепь наращивания, определено количество цепей наращивания и их подключение, свободные выводы первого и второго резисторов первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста соединены с первым выводом выхода мостовой цепи, каждая из двух цепей из первого конденсатора и первого резистора, а также из второго конденсатора и второго резистора представляет собой C-R цепь наращивания, общее количество дополнительных этих цепей 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, оба многоэлементных двухполюсника в первой ветви моста являются одинаковыми по количеству элементов в них, по характеру этих элементов и по их соединению между собой, количество элементов в каждом из двух многоэлементных 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.

Сущность изобретения поясняется чертежом (Фиг.1).

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников включает в себя генератор импульсов 1, который состоит из блока синхронизации 2, формирователей импульсов 3, 4, 5, 6,… с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t1, K2t2, K3t3,… , Kn-1tn-1, где K0, К1, К2, К3,… , Kn-1 - постоянные коэффициенты, t - время, n - число элементов в двухполюснике объекта измерения; из коммутатора 7 и усилителя мощности 8. Выход каждого формирователя импульсов 3, 4, 5, 6,… соединен с соответствующим входом коммутатора 7, а выход коммутатора 7 - со входом усилителя мощности 8. Выход усилителя мощности 8 образует первый выход генератора 1 относительно «земли». Вход синхронизации каждого формирователя импульсов 3, 4, 5, 6,… соединен с выходом блока синхронизации 2. Выход блока синхронизации 2 образует второй выход относительно «земли» генератора импульсов 1 (выход синхронизации). Общая шина генератора импульсов 1 заземлена. Первый выход генератора импульсов 1 подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи, который образует общий вывод двух параллельно включенных ветвей моста.

Первую ветвь мостовой цепи образуют два последовательно соединенных многоэлементных двухполюсника. Общий вывод их образует первый вывод выхода моста. Свободный вывод второго многоэлементного двухполюсника заземлен. Первый многоэлементный двухполюсник состоит из последовательно включенных первого конденсатора 9 и первого резистора 10. К их общему выводу подключен второй конденсатор 11, последовательно с которым соединен второй резистор 12. К общему выводу второго конденсатора 11 и второго резистора 12 подключен третий конденсатор 13, последовательно с которым соединен третий резистор 14. Второй многоэлементный двухполюсник состоит из последовательно включенных первого конденсатора 15 и первого резистора 16. К их общему выводу подключен второй конденсатор 17, последовательно с которым соединен второй резистор 18. К общему выводу второго конденсатора 17 и второго резистора 18 подключен третий конденсатор 19, последовательно с которым соединен третий резистор 20.

Вторая ветвь моста включает в себя последовательно соединенные одиночный резистор плеча отношения 21 и две клеммы 22 и 23 для подключения двухполюсников - объектов измерения. Общий вывод одиночного резистора 21 и первой клеммы 22 для подключения объектов измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи. Вторая клемма 23 заземлена. Общий вывод одиночного резистора 21 и первого конденсатора 9 первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста образует вход мостовой цепи относительно «земли». Имеется нуль-индикатор 24, к первому входу которого (дифференциальному) соединены оба вывода выхода мостовой цепи. Второй вход нуль-индикатора 24 (вход синхронизации) соединен со вторым выходом генератора импульсов 1 (выходом синхронизации). Общая шина нуль-индикатора 24 заземлена. Свободные выводы первого 10, второго 12 и третьего 14 резисторов первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста соединены с первым выводом выхода мостовой цепи.

Каждая из двухэлементных цепей первой ветви мостовой цепи, состоящая из первого конденсатора 9 (15) и первого резистора 10 (16), из второго конденсатора 11 (17) и второго резистора 12 (18), а также третьего конденсатора 13 (19) и третьего резистора 14 (20), представляет собой C-R цепь наращивания. Общее количество дополнительных этих цепей 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. Оба многоэлементных двухполюсника в первой ветви моста являются одинаковыми по количеству элементов в них, по характеру этих элементов и по их соединению между собой. Количество элементов в каждом из двух многоэлементных двухполюсников в первой ветви моста равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения. Количество формирователей импульсов в генераторе импульсов 1 тоже равно числу элементов n в двухполюснике объекта измерения.

В качестве примеров двухполюсников - объектов измерения приведены двухполюсники R-C, R-L и R-L-C. Пример резистивно-емкостного R-C двухполюсника содержит резистор 25, параллельно которому включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 26 и резистора 27, параллельно резистору 27 включен конденсатор 28. Пример резистивно-индуктивного двухполюсника R-L содержит последовательно соединенные резистор 29 и катушку индуктивности 30, параллельно катушке индуктивности 30 включены последовательно соединенные резистор 31 и катушка индуктивности 32. И, наконец, пример R-L-C двухполюсника содержит резистор 33, параллельно которому включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 34, резистора 35 и катушки индуктивности 36.

Образцовые элементы мостовой цепи 9, 10, 11, 12, 13, 14, 21,… имеют известные и постоянные значения параметров. Образцовые элементы мостовой цепи 15, 16, 17, 18, 19, 20,… имеют известные регулируемые значения параметров и используются для уравновешивания мостовой цепи. Наконец, элементы 25, 26, 27, 28,…; 29, 30, 31, 32,…; 33, 34, 35, 36,… имеют неизвестные значения параметров и относятся к двухполюсникам объекта измерения.

Перед началом воздействия очередного импульса с генератора 1 реактивные элементы мостовой цепи свободны от запасов энергии и напряжение на входе и выходе моста равно нулю. На каждом этапе уравновешивания при воздействии очередного импульса в мостовой цепи в начале импульса и после его окончания возникают переходные процессы в виде всплесков напряжения на выходе, которые за время переходного процесса затухают до нуля. Полезной является часть импульса с выхода моста от окончания переходного процесса и до окончания импульса, она имеет плоскую вершину.

Рассмотрим работу мостового измерителя при подключении к мостовой цепи двухполюсника R-C объекта измерения, содержащего элементы 25 (R25), 26 (С26), 27 (R27) и 28 (С28). Вначале с формирователя импульсов 3 через коммутатор 7 и усилитель 8 на мостовую цепь с генератора 1 подаются импульсы прямоугольной формы K0t0. Регулировкой значения емкости конденсатора 15 (С15) приводим плоскую вершину импульсного напряжения с выхода моста (напряжение неравновесия) к нулю, отмечая это здесь и в дальнейшем по нуль-индикатору 24, в качестве которого можно использовать, например, осциллограф. В результате выполняется первое условие равновесия A 1 = C 9 R 21 C 15 R 25 = 0                                                                 (1)

Отсчет неизвестного значения сопротивления 25 (R25) берется из условия равновесия (1), где значения параметров всех других элементов (С9, R21, C15) являются известными.

После этого на мостовую цепь с формирователя импульсов 4 через коммутатор 7 и усилитель 8 с генератора 1 подаются импульсы линейно изменяющегося напряжения (K1t1). Регулировкой сопротивления 16 (R16) плоская вершина импульса напряжения неравновесия приводится к нулю и тем самым выполняется второе условие равновесия A 2 = R 21 ( C 15 R 16 + C 26 R 25 ) C 15 R 10 R 25 = 0                                                  (2)

При этом не следует регулировать значение емкости конденсатора 15 (C15), так как это приведет к нарушению первого условия равновесия (1), что недопустимо. Отсчет неизвестного параметра С26 берется из выражения (2), так как остальные величины в нем являются известными, в том числе значение сопротивления R25 из выражения (1).

Затем на мостовую цепь с формирователя импульсов 5 через коммутатор 7 и усилитель 8 с генератора 1 подаются импульсы квадратичной формы (K2t2). Регулировкой значения емкости конденсатора 17 (С17) плоская вершина импульса напряжения неравновесия приводится к нулю и выполняется третье условие равновесия A 3 = C 15 R 16 R 21 [ C 11 R 10 + C 26 ( R 25 + R 27 ) ] + C 26 R 21 R 25 ( C 11 R 10 + C 17 R 16 ) C 15 R 25 R 10 ( C 17 R 16 + C 26 R 27 ) = 0.                                                                (3)

Параметры элементов 15 (С15) и 16 (R16) при этом регулировать нельзя, так как это приведет к нарушению выполнения первых двух условий равновесия (1) и (2). Отсчет неизвестного параметра R27 берется из (3), так как остальные величины в нем известны, в том числе R25 из (1) и С26 из (2).

Для примера подробно приведены три этапа уравновешивания мостовой цепи. Далее на последующих этапах уравновешивания используются импульсы с генератора 1 с изменением напряжения по закону третьей (K3t3), четвертой (К4t4), пятой (K5t5) и так далее степени. Число этапов уравновешивания и количество используемых форм импульсов равно числу параметров в двухполюсных объектах измерения. На каждом этапе приводится к нулю плоская вершина импульса напряжения неравновесия в интервале времени от окончания переходного процесса и до окончания питающего импульса. Это реализуется регулированием значения уравновешивающего элемента, который не использовался ранее на предыдущих этапах уравновешивания и не входил в предыдущие условия равновесия. Отсчет искомых параметров берется из условий равновесия.

При подключении к мостовой цепи резистивно-индуктивного (R-L) двухполюсника объекта измерения, содержащего элементы 29 (R29), 30 (L30), 31 (R31), 32 (L32), используются приведенные выше этапы уравновешивания в прежней последовательности. Сохраняются те же формы питающих импульсных сигналов, те же регулируемые параметры и прежняя последовательность регулирования их значений: С19, R20, С21,…. Приведены условия равновесия для первых трех этапов:

A 1 = C 9 R 21 C 15 R 29 = 0,                                                                              (4)

A 2 = C 9 ( R 16 R 21 R 10 R 29 ) L 30 = 0,                                                            (5)

A 3 = C 9 [ R 16 R 21 ( L 30 + C 11 R 10 R 31 ) R 29 R 31 C 15 R 10 R 16 ] L 30 [ R 10 C 9 ( R 29 + R 31 ) + + R 31 ( C 11 R 10 + C 17 R 16 ) ] = 0.                                                                          (6)

Из них берется отсчет значений искомых параметров: R29, L30, R31,….

Если к мостовой цепи подключается R-C-L двухполюсник, содержащий элементы 33 (R33), 34 (С34), 35 (R35), 36 (L36), то используются те же формы питающих импульсов, те же регулируемые параметры и прежняя последовательность регулирования их значений. Условия равновесия для первых трех этапов:

A 1 = C 9 R 21 C 15 R 33 = 0,                                                                               (7)

A 2 = R 21 ( C 15 R 16 + C 34 R 33 ) C 15 R 10 R 33 = 0,                                                 (8)

A 3 = R 21 [ C 15 R 16 ( C 11 R 10 + C 34 ( R 33 + R 35 ) ) + C 34 R 33 ( C 11 R 10 + C 17 R 16 ) ] C 15 R 33 R 10 ( C 17 R 16 + C 34 R 35 ) = 0.                                                                 (9)

Из них берется отсчет значений искомых параметров R33, С34, R35,….

После выполнения всех n этапов уравновешивания мост к полному равновесию не приводится, но получены n условий равновесия (n уравнений), из которых, как известно, можно взять отсчет n искомых параметров двухполюсников объектов измерения. Здесь на выходе моста в начале импульса имеется всплеск напряжения, который затухает до нуля за время переходного процесса, и напряжение плоской вершины импульса, равное нулю. После окончания импульса в течение переходного процесса тоже имеется всплеск напряжения, которое затухает до нуля. Такие мостовые цепи относятся к квазиуравновешенным мостам.

Таким образом, в приведенном мостовом измерителе параметров двухполюсников существенно расширены функциональные возможности и он позволяет определить параметры R-C, R-L и R-L-C n-элементных двухполюсников объектов измерения, где число п может быть равно пяти, шести и так далее. При этом сохранено такое важное качество мостовой цепи, как раздельное уравновешивание.

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников, содержащий генератор импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K0t0, K1t1, K2t2, K3t3, …, Kn-1tn-1, где K0, К1, К2, К3,…, Kn-1 - постоянные коэффициенты, t - время, n - число элементов в двухполюснике объекта измерения, из коммутатора, усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя соединен с соответствующим входом коммутатора, а выход коммутатора - со входом усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора относительно «земли», вход синхронизации каждого формирователя импульсов соединен с выходом блока синхронизации, а также его выход образует второй выход относительно «земли» генератора импульсов (выход синхронизации), общая шина генератора импульсов заземлена; первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи, который образует общий вывод двух параллельно включенных ветвей моста, первую ветвь мостовой цепи образуют два последовательно соединенных многоэлементных двухполюсника, общий вывод их образует первый вывод выхода моста, свободный вывод второго многоэлементного двухполюсника заземлен, первый многоэлементный двухполюсник состоит из последовательно включенных первого конденсатора и первого резистора, к их общему выводу подключен второй конденсатор, последовательно с которым соединен второй резистор, вторая ветвь моста включает в себя последовательно соединенные одиночный резистор плеча отношения и две клеммы для подключения двухполюсников - объектов измерения, общий вывод одиночного резистора и первой клеммы для подключения объектов измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи, вторая клемма заземлена, общий вывод одиночного резистора и первого конденсатора первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста образует вход мостовой цепи относительно «земли»; нуль-индикатор, к первому входу которого (дифференциальному входу) соединены оба вывода выхода мостовой цепи, второй вход его (вход синхронизации) соединен со вторым выходом генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, отличающийся тем, что изменено включение элементов в первом многоэлементном двухполюснике первой ветви моста, выделена цепь наращивания, определено количество цепей наращивания и их подключение, свободные выводы первого и второго резисторов первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста соединены с первым выводом выхода мостовой цепи, каждая из двух цепей из первого конденсатора и первого резистора, а также из второго конденсатора и второго резистора представляет собой C-R цепь наращивания, общее количество дополнительных этих цепей 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, оба многоэлементных двухполюсника в первой ветви моста являются одинаковыми по количеству элементов в них, по характеру этих элементов и по их соединению между собой, количество элементов в каждом из двух многоэлементных 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и управлению и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения и физических величин посредством параметрических датчиков. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в обеспечении возможности раздельно уравновешивать измерительную цепь только регулируемыми резисторами. Измеритель параметров двухполюсников содержит генератор последовательностей питающих импульсов, состоящий из формирователя прямоугольных импульсов, коммутатора, блока синхронизации, усилителя мощности. Измерительная цепь устройства включает в себя последовательно соединенные резисторы, к общему выводу которых подключен первый конденсатор, а также второй конденсатор, включенный параллельно второму резистору. В состав измерителя также входят неинвертирующий повторитель напряжения, инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления напряжения, равным двум, двухвходовый аналоговый сумматор, разделительный конденсатор, нуль-индикатор. Новым в измерителе параметров двухполюсников является введение в генератор импульсов формирователя импульсов линейно изменяющегося напряжения, в измерительную цепь дополнительного резистора и изменение включения выхода этой измерительной цепи. Вход формирователя импульсов линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом формирователя импульсов прямоугольной формы, а выход подключен ко второму входу коммутатора. Дополнительный резистор включен между свободным выводом первого конденсатора и общим выводом первого, второго резисторов и второго конденсатора. Выход измерительной цепи образует общий вывод дополнительного резистора и первого конденсатора. Этот выход соединен со входом неинвертирующего повторителя напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков. Задача, на решение которой направленно изобретение, состоит в повышении надежности и уменьшении интенсивности отказов моста при определении параметров двухполюсников за счет использования только однотипных уравновешивающих регулируемых элементов в виде регулируемых конденсаторов переменной емкости. Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор последовательностей питающих импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую электрическую цепь с раздельным уравновешиванием только регулируемыми конденсаторами переменной емкости и нуль-индикатор. При определении цепи наращивания для n параметров объекта измерения: тип элементов в них, количество элементов каждого типа, включение их между собой и подключение последующей цепи наращивания к предыдущей, определено количество цепей наращивания. 1 ил.
Наверх