Способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления

Изобретение относится к измерению и контролю составляющих полного сопротивления и может быть использовано для измерения напряжения на контактах полюсов и измерения внутреннего сопротивления гальванических элементов, аккумуляторов различных типов и батарей на их основе. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего микроконтроллер (1), генератор (2), фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) (3), управляемый источник тока (4), первый умножитель (5), фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) (6), измерительную схему (7), второй умножитель (8), фильтр нижних частот (9), измеритель тока (10), анализируемый ЭХИП (11). Генератор (2) имеет два выхода, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему (7), подключенную к анализируемому ЭХИП (11). К выходу измерительной схемы подключен фильтр (6), выход которого подключен к первому входу первого умножителя (5). Ко второму выходу генератора (2) подключен третий вход первого (5) и второго (8) умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера (1). Кроме того, ко второму выходу генератора (2) подключен фильтр (3), выход которого подключен к управляемому источнику тока (4), который задает величину тока, протекающего через анализируемый ЭХИП (11). Второй выход анализируемого ЭХИП (11) подключен к измерителю тока (10) выход которого через фильтр (9), подключен ко второму умножителю (8). С помощью данного устройства определяют активную и реактивную составляющие сигнала, подают их на измерительные входы микроконтроллера, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющей полного сопротивления анализируемого ЭХИП. Технический результат заключается в повышении точности измерения составляющих полного сопротивления ЭХИП, что повышает достоверность определения дефектов ЭХИП. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно к измерению и контролю составляющих полного сопротивления, и может быть использовано, в частности, для измерения напряжения на контактах полюсов и измерения внутреннего сопротивления электрохимических источников питания (ЭХИП) с номинальным напряжением не более 30 В, а именно, гальванических элементов, аккумуляторов различных типов и батарей на их основе.

Известен способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления (Патент РФ N 2092861, МПК G01R 27/02, опубликован 10.10.97 г., Бюл. N 28). Известный способ включает синхронное формирование первого синусоидального и первого прямоугольного напряжения таким образом, что они имеют одинаковые периоды, а фронт первого прямоугольного напряжения совпадает с моментом перехода первого синусоидального напряжения через нуль, подачу первого синусоидального напряжения на анализируемое полное сопротивление с получением на входе второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, и обработку полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения с участием в ней первого прямоугольного напряжения. Обработку производят путем управляемого интегрирования второго синусоидального напряжения, причем знак интегрирования задается номером полупериода прямоугольного напряжения, а начало интегрирования привязывают либо к моменту перехода через нуль первого синусоидального напряжения, либо к моменту максимума его абсолютной величины. По результатам первого интегрирования судят о величине активной составляющей анализируемого полного сопротивления, а по результатам второго - о величине реактивной.

Устройство для осуществления данного способа включает генератор с двумя выходами, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, а второй - выходом первого прямоугольного напряжения с периодом, равным периоду первого синусоидального напряжения, и с фронтом, совпадающим с моментом перехода первого синусоидального напряжения через нуль, измерительную схему, содержащую анализируемое полное сопротивление, вход которой подключен к первому выходу генератора, а выход является выходом второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и со сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, элемент защиты от помех и элементы обработки сигналов, соединенные с выходом измерительной схемы через элемент защиты от помех. Элемент защиты от помех выполнен в виде фильтра. В качестве элементов обработки сигналов используют управляемый интегратор и элементы памяти.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления [Патент РФ №2154834, МПК G01R 27/02, опубл. 27.04.2012, Бюл. №12]. В соответствии с данным способом, включающем синхронное формирование первого синусоидального и первого прямоугольного напряжения таким образом, что они имеют одинаковые периоды, а фронт первого прямоугольного напряжения совпадает с моментом перехода первого синусоидального напряжения через нуль, подачу первого синусоидального напряжения на анализируемое полное сопротивление с получением на выходе второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, и обработку полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения с участием в ней первого прямоугольного напряжения, по результатам которой судят о величинах составляющих анализируемого полного сопротивления, согласно изобретению синхронно с первым синусоидальным напряжением дополнительно формируют второе прямоугольное напряжение таким образом, чтобы его период был равен периоду первого синусоидального напряжения, а его фронт был смещен на четверть периода относительно момента перехода первого синусоидального напряжения через нуль. Обработку полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения производят с одновременным участием первого и второго прямоугольных напряжений, путем раздельного перемножения каждого из указанных напряжений на второе синусоидальное напряжение с последующей фильтрацией результирующих сигналов. При этом по отфильтрованному результирующему сигналу от перемножения второго синусоидального напряжения на первое прямоугольное судят о величине активной составляющей анализируемого полного сопротивления, а по отфильтрованному результирующему сигналу от перемножения второго синусоидального напряжения на второе прямоугольное судят о величине его реактивной составляющей.

Функциональная схема устройства, реализующего указанный способ-прототип, включает генератор с двумя выходами, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, а второй - выходом первого прямоугольного напряжения с периодом, равным периоду первого синусоидального напряжения, и с фронтом, совпадающим с моментом перехода первого синусоидального напряжения через нуль, измерительную схему, содержащую анализируемое полное сопротивление, вход которой подключен к первому выходу генератора, а выход является выходом второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и со сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, элемент защиты от помех и элементы обработки сигналов, соединенные с выходом измерительной схемы через элемент защиты от помех. Кроме того, генератор дополнительно содержит третий выход, который является выходом второго прямоугольного напряжения с периодом, равным периоду первого синусоидального напряжения и фронтом, смещенным на четверть периода относительно момента перехода первого синусоидального напряжения через нуль, а в качестве элементов обработки сигналов используют два умножителя и два фильтра. Измерительная схема непосредственно подсоединена к элементам обработки сигналов таким образом, что выход измерительной схемы соединен с одним из входов первого и одним из входов второго умножителя, второй вход первого умножителя подключен к второму выходу генератора, второй вход второго умножителя подключен к третьему выходу генератора, выход первого умножителя соединен с входом первого фильтра, выход второго умножителя соединен с входом второго фильтра, а выходы первого и второго фильтров являются выходами устройства.

Недостатком аналога, прототипа и устройств для их осуществления является измерение составляющих полного сопротивления не стабилизированным по току синусоидальным сигналом, на одной фиксированной частоте, без возможности изменения ее значения, что приводит к недостаточной точности измерения и снижению достоверности определения дефектных электрохимических источников питания.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проведения многочастотного анализа электрохимических источников тока и, как следствие, повышение точности измерения составляющих полного сопротивления ЭХИП.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения составляющих полного сопротивления, включающем формирование первого синусоидального напряжения, подачу первого синусоидального напряжения на анализируемое полное сопротивление с получением на выходе второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, и обработку полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения, пропускание второго синусоидального напряжения через фильтр, согласно заявляемому изобретению второе синусоидальное напряжение формируют таким образом, чтобы его период был равен периоду первого синусоидального напряжения, а фаза второго синусоидального напряжения сдвинута по отношению к первому синусоидальному напряжению на 90 градусов, преобразуют первое синусоидальное напряжение в однополярный импульсный ток, пропускают через анализируемую аккумуляторную батарею и измеритель тока и выходной сигнал подают через фильтр на первый вход второго умножителя, на второй вход которого подают первое синусоидальное, а на третий - второе синусоидальное напряжение, перемножают сигналы с первого входа и второго входа, в результате чего получают активную составляющую сигнала, затем перемножают сигналы с первого входа и третьего входа, в результате чего получают реактивную составляющую сигнала, затем активную и реактивную составляющие сигнала подают на измерительные входы микроконтроллера, с анализируемой аккумуляторной батареи выделяют переменную составляющую напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, сигнал подают через измерительную схему и фильтр на первый вход первого умножителя, на второй вход которого подают первое синусоидальное напряжение, а на третий - второе синусоидальное напряжение, перемножают сигналы с первого входа и второго входа, получают активную составляющую сигнала, а затем перемножают сигналы с первого входа и третьего входа, получая реактивную составляющую сигнала, активную и реактивную составляющие сигнала подают на измерительные входы микроконтроллера, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющих полного сопротивления анализируемой аккумуляторной батареи.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для измерения составляющих полного сопротивления, включающем генератор с двумя выходами, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему, подключенную к анализируемому ЭХИП, выход которой является выходом третьего синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, к выходу которой подключен фильтр (элемент защиты от помех), выход которого подключен к первому входу первого умножителя, согласно заявляемому изобретению второй выход генератора является выходом второго синусоидального напряжения с периодом, равным периоду первого синусоидального напряжения, но сдвинутым по отношению к нему на 90 градусов, ко второму выходу генератора подключен третий вход первого и второго умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера.

Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства для измерения составляющих полного сопротивления.

Устройство для осуществления способа содержит микроконтроллер 1, генератор 2, фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) 3, управляемый источник тока 4, первый умножитель 5, фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) 6, измерительную схему 7, второй умножитель 8, фильтр нижних частот (элемент защиты от помех) 9, измеритель тока 10, анализируемый ЭХИП 11. Генератор 2 имеет два выхода, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему 7, подключенную к анализируемому ЭХИП 11. К выходу измерительной схемы подключен фильтр 6, выход которого подключен к первому входу первого умножителя 5. Ко второму выходу генератора 2 подключен третий вход первого 5 и второго 8 умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера 1. Кроме того, ко второму выходу генератора 2 подключен фильтр 3, выход которого подключен к управляемому источнику тока 4, который задает величину тока, протекающего через анализируемый ЭХИП 11. Второй выход анализируемого ЭХИП 11 подключен к измерителю тока 10, выход которого через фильтр 9 подключен ко второму умножителю 8.

Сущность предлагаемого способа состоит в формировании первого синусоидального напряжения генератором (2), подаче первого синусоидального напряжения на анализируемый ЭХИП 11, с получением на его выходе второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, и обработке полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения фильтром 9. Второе синусоидальное напряжение формируется таким образом, чтобы его период был равен периоду первого синусоидального напряжения, а фаза второго синусоидального напряжения сдвинута по отношению к первому синусоидальному напряжению на 90 градусов. Первое синусоидальное напряжение преобразуется в однополярный импульсный ток, пропускается через анализируемый ЭХИП 11 и измеритель тока 10. Выходной сигнал измерителя 10 подается через фильтр 9 на первый вход второго умножителя 8, на второй вход которого подают первое синусоидальное напряжение от генератора 2, а на третий - второе синусоидальное напряжение от генератора 2. Далее сигналы с первого и второго входа второго умножителя 8 перемножаются, в результате чего получается активная составляющая сигнала. Затем сигналы с первого и третьего входа второго умножителя 8 перемножаются, в результате чего получается реактивная составляющая сигнала. Затем активная и реактивная составляющие сигнала подаются на измерительные входы микроконтроллера. С анализируемого ЭХИП 11 выделяется переменная составляющая напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления ЭХИП 11, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения генератора 2, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления ЭХИП 11. Сигнал подается через измерительную схему 7 и фильтр 6 на первый вход первого умножителя 5, на второй вход которого подается первое синусоидальное напряжение от генератора 2, а на третий - второе синусоидальное напряжение от генератора 2. Сигналы с первого и второго входа генератора 2 перемножаются первым умножителем 5, в результате чего получается активная составляющая сигнала. Затем сигналы с первого и третьего выхода генератора 2 перемножаются первым умножителем 5, в результате чего получается реактивная составляющая сигнала. Активная и реактивная составляющие сигнала подаются на измерительные входы микроконтроллера 1, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющей полного сопротивления анализируемого ЭХИП 11.

Заявляемое техническое решение позволяет проводить многочастотный анализ полного сопротивления анализируемого ЭХИП, что в свою очередь значительно увеличивает число диагностических параметров ЭХИП при оценке его текущего состояния. Следствием реализации предлагаемых технических решений также является повышение точности измерения составляющих полного сопротивления ЭХИП. В совокупности это приводит к повышению достоверности определения дефектов ЭХИП.

1. Способ измерения составляющих полного сопротивления, включающий формирование первого синусоидального напряжения, подачу первого синусоидального напряжения на анализируемое полное сопротивление с получением на выходе второго синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, и обработку полученного сигнала в виде второго синусоидального напряжения, второе синусоидальное напряжение пропускают через фильтр, отличающийся тем, что второе синусоидальное напряжение формируют таким образом, чтобы его период был равен периоду первого синусоидального напряжения, а фаза второго синусоидального напряжения сдвинута по отношению к первому синусоидальному напряжению на 90 градусов, преобразуют первое синусоидальное напряжение в однополярный импульсный ток, пропускают через анализируемый ЭХИП (электрохимический источник питания) и измеритель тока и выходной сигнал подают через фильтр на первый вход второго умножителя, на второй вход которого подают первое синусоидальное, а на третий - второе синусоидальное напряжение, перемножают сигналы с первого входа и второго входа, в результате чего получают активную составляющую сигнала, затем перемножают сигналы с первого входа и третьего входа, в результате чего получают реактивную составляющую сигнала, затем активную и реактивную составляющие сигнала подают на измерительные входы микроконтроллера, с анализируемой аккумуляторной батареи выделяют переменную составляющую напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, сигнал подают через измерительную схему и фильтр на первый вход первого умножителя, на второй вход которого подают первое синусоидальное напряжение, а на третий - второе синусоидальное напряжение, перемножают сигналы с первого входа и второго входа, получают активную составляющую сигнала, а затем перемножают сигналы с первого входа и третьего входа, получая реактивную составляющую сигнала, активную и реактивную составляющие сигнала подают на измерительные входы микроконтроллера, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющей полного сопротивления анализируемого ЭХИП.

2. Устройство для измерения составляющих полного сопротивления, включающее генератор с двумя выходами, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему, подключенную к анализируемому ЭХИП, выход которой является выходом третьего синусоидального напряжения с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и сдвигом фазы относительно первого синусоидального напряжения, равным фазовому сдвигу анализируемого полного сопротивления, к выходу которой подключен фильтр, выход которого подключен к первому входу первого умножителя, отличающееся тем, что второй выход генератора является выходом второго синусоидального напряжения с периодом, равным периоду первого синусоидального напряжения, но сдвинутым по отношению к нему на 90 градусов, ко второму выходу генератора подключен третий вход первого и второго умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению электрических параметров двухполюсников. Устройство содержит первый блок задания схемы замещения, преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, блок управления измерением, определитель параметров двухполюсников, эталона, генератор синусоидального напряжения, блок управления по частоте, блок управления режимами, блок коммутации, 4n измерительные клеммы, экранированную кабельную линию связи, блок переключения, блок сравнения, учитывающий блок и ключ.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть, в частности, использовано для измерения приращения сопротивлений удаленных тензорезисторов или терморезисторов в многоканальных измерительных системах, работающих в условиях действия интенсивных промышленных помех.

Изобретение относится к измерительной технике. Особенностью заявленного цифрового способа измерения параметров пьезоэлектрических элементов является то, что импульсный сигнал возбуждения имеет длительность T1=Т0-τ, где τ - длительность паузы между окончанием сигнала с линейной частотной модуляцией и моментом окончания регистрации цифровых сигналов, при этом время регистрации цифровых сигналов равно Т0, определяют частоту резонанса ƒr, частоту антирезонанса ƒa и добротность Q пьезоэлемента, а также значение параллельной емкости С0 из полученного множества значений комплексной проводимости путем его дробно-рациональной аппроксимации частотной зависимостью комплексной проводимости канонической эквивалентной схемы в резонансном промежутке частот.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов (температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.) 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 измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к технике измерений относительной электрической проводимости и солености жидкостей (например, морской воды) и может быть использовано в метрологии в качестве образцовых средств, а также для измерения активных проводимостей и сопротивлений. Технический результат - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике, управлению и промышленной электронике. Измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов, четырехполюсник с двухполюсником объекта измерения и двухполюсником с уравновешивающими элементами, неинвертирующий повторитель напряжения, инвертирующей первый усилитель с коэффициентом усиления, равным двум, первый двухвходовой аналоговый сумматор, на один из входов которого подается сигнал с выхода генератора импульсов, а на другой вход - с выхода первого инвертирующего усилителя, с выхода сумматора сигнал усиливается вторым усилителем и подается на входы двух схем выборки и хранения, сигналы с выхода каждой из двух схем выборки и хранения поступают соответственно на два входа второго двухвходового аналогового сумматора, сигнал со второго сумматора усиливается третьим усилителем и через разделительный конденсатор подается на нуль-индикатор.

Изобретение относится к технике измерения электрических параметров нелинейных элементов цепей с температурозависимой вольт-амперной характеристикой, в частности полупроводниковых приборов, и может быть использовано на выходном и входном контроле их качества.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к измерению параметров обмоток трансформаторов. Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что измерение параметров трехфазных двухобмоточных трансформаторов при коротком замыкании производится вначале при схеме соединения первичной обмотки в треугольник, а затем - в звезду.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к технике измерения параметров объектов в виде пассивных двухполюсников с сосредоточенными параметрами, имеющих многоэлементную схему замещения. Устройство содержит генератор тестовых импульсов напряжения, имеющих форму функции n-й степени, дифференциальный преобразователь «ток-напряжение», (n + 1) регулируемый резистор, один из выводов первого регулируемого резистора соединен с выходом генератора импульсов, а другой – со вторым входом преобразователя «ток-напряжение», n аналоговых коммутаторов, входы которых подключены к выводам второго, третьего и т. д., …, (n+1)-го регулируемого резистора, выходы коммутаторов соединены с входами дифференциального преобразователя «ток-напряжение», n-каскадный дифференциатор на дифференцирующих RC-звеньях, вход первого звена подключен к выходу преобразователя «ток-напряжение»; (n+1) нуль-индикатор, входы первого, второго и т. д.,… n-го нуль-индикатора соединены соответственно с выходами n-го, (n-1)-го, и т. д., …, первого RC-звена дифференциатора, вход (n+1)-го нуль-индикатора соединен с выходом дифференциального преобразователя «ток-напряжение»; дополнительно введен второй дифференциатор на n последовательно соединенных дифференцирующих RC-звеньях и n повторителей напряжения, причем все дифференцирующие RC-звенья второго дифференциатора имеют равные постоянные времени RC, но различные значения сопротивления резистора и емкости конденсатора, вход первого звена второго дифференциатора подключен к выходу генератора тестовых импульсов, входы повторителей напряжения соединены с выходами RC-звеньев второго дифференциатора, а к выходам повторителей напряжения подключены свободные выводы второго, третьего и т.д., …, (n+1)-го регулируемого резистора. Технический результат заключается в повышении устойчивости работы устройства формирования образцовых сигналов и устранение погрешностей уравновешивания из-за задержек различных составляющих компенсационного тока. 2 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов. Передатчик (12) температуры включает в себя схему (26) измерения, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры для обеспечения индикации электрического параметра по меньшей мере одного датчика (32) температуры. Контроллер (30) соединен со схемой (26) измерения для получения индикации и подачи выходного сигнала температуры процесса. Источник (28) тока подает тестовый ток в множество проводов одновременно. Схема (70) диагностики измеряет отклик напряжения на каждом проводе для того, чтобы обеспечить диагностическую индикацию датчика температуры. Технический результат – повышение точности и достоверности диагностики датчиков температуры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам измерительной техники, в частности к первичным преобразователям, и может быть использовано в калориметрии, тензометрии, датчиках силы и давления. Сущность его заключается в том, что преобразователь приращения сопротивления в напряжение содержит мост, состоящий из сопротивлений R1, R2, R3, R4 и сопротивления R5, два источника питания, два операционных усилителя, при этом инвертирующий вход первого операционного усилителя «заземлен», неинвертирующий вход подключен к точке соединения сопротивлений R3, R4, а его выход - к сопротивлению R5, другой конец сопротивления R5 вместе с точкой соединения сопротивлений R1, R2 подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого «заземлен» вместе с «заземлениями» обоих источников питания. Заявленное изобретение обеспечивает при реализации технический результат, заключенный в повышении точность преобразования приращения сопротивления в напряжение посредством обеспечения строгой линейной зависимости между ∆ R4 и UВых. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и заключается в получении численных значений модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Для достижения необходимого результата при относительно простом алгоритме решения задачи в способе по изобретению используют операцию деления мгновенных значений соответствующим образом формируемых двух одночастотных синусоидальных электрических величин с периодом повторении Т, при этом делимым является первый вспомогательный синусоидальный сигнал, у которого согласно способу амплитуда линейно связана с амплитудой приложенного к линейному пассивному двухполюснику синусоидального напряжения, в то время как в аргумент функции синуса первого вспомогательного синусоидального сигнала, как и в известном способе [RU №2534376], вводят изменяемый по величине фазовый угол θ, причем в качестве делителя используют синусоидальный сигнал с идентичными протекающему через линейный пассивный двухполюсник синусоидальному току параметрами, при этом в результате деления формируют второй вспомогательный сигнал, который является несинусоидальной периодической функций времени с разрывами в моменты времени, когда мгновенное значение сигнала делителя пересекает ось времени, причем во втором вспомогательном сигнале наблюдают двуполярные выбросы, форма которых в местах разрывов второго вспомогательного сигнала и при малой разности вводимого в вычислительный процесс фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления приближается к форме «иглообразных» двуполярных импульсов малой длительностью, причем по мере стремления разности углов θ и ϕ к нулю их амплитуда начинает уменьшаться. При уменьшении амплитуд «иглообразных» двуполярных выбросов ниже предписанного значения или их исчезновении, что имеет место при равенстве текущего значения вводимого в вычислительный процесс изменяемого фазового угла θ и фазового угла ϕ комплексного сопротивления , изменение фазового угла θ прекращают и его численное значение принимают за фазовый угол ϕ комплексного сопротивления , причем после прекращения изменения значения фазового угла θ на интервале времени, равном периоду Т, для второго вспомогательного сигнала вычисляют среднее значение и результат это действия считают численным значением модуля z комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника. Способ может быть использован как при создании измерительного прибора, обеспечивающего получение информации о величине модуля z и фазового угла ϕ комплексного сопротивления линейного пассивного двухполюсника, так и при создании измерительного органа релейной защиты и автоматики с двумя подводимыми электрическими величинами, например с функцией определения места повреждения (ОМП) на линии электропередачи. Технический результат, который достигается при реализации заявленного технического решения , заключается в повышении технического уровня и возможностей измерительного устройства, его упрощении за счет того, что согласно заявленному способу в его программируемом измерительно-вычислительном блоке осуществляется деление двух одночастотных синусоидальных сигналов. 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ). Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи, включающая минимум два регистратора грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен первым входом к первому датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что минимум один регистратор содержит второй и последующий входы, соединенные со вторым и последующими датчиками грозовых перенапряжений, подключенными к соответствующим воздушным линиям. Датчики грозовых перенапряжений могут выполняться в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам. Система может дополнительно содержать средство цифровой обработки, связанное информационными каналами с регистраторами. Изобретение может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик - достигается совмещением функционала нескольких устройств в одном без потери функциональных возможностей. Технический результат - повышение надежности системы - достигается тем, что снижается количество элементов, в частности регистраторов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью выхода из строя, необходимых для контроля нескольких объектов (ВЛ). Технический результат - повышение надежности передачи информации - достигается снижением количества информационных каналов (линий связи) с регистраторами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Затем активные сопротивления лучей схемы замещения формируют по выражениям: индуктивные сопротивления схемы замещения формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔPкВ-С, ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔPкВ-Н, ΔPкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей среднего и низкого напряжения схемы замещения формируют по выражениям: Технический результат: исключение погрешностей при определении параметров трехлучевой схемы замещения трехобмоточных трансформаторов. 8 табл., 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Формируют схему замещения треугольник. Определяют активные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник по выражениям: индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям: где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔРкВ-С, ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения определяют по выражениям: Технический результат: исключение методологической погрешности. 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов (температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.) на промышленных объектах, транспортных средствах, а также в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники. Техническим результатом является повышение надежности и достоверности определения уровня диэлектрического вещества за счет использования дублированного емкостного датчика уровня, исключения влияния паразитной электрической емкости длиной линии связи, защиты от сбойных процессов в устройствах вычислительной техники и отказов электронной компонентной базы в измерительном канале. В способе определения уровня диэлектрического вещества воздействуют синусоидальным напряжением на заданных частотах последовательно сначала на основной, затем на дублирующий емкостный датчик уровня и их эталоны, затем измеряют токи через дублирующий сухой датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, фиксируют результаты измерения, определяют и фиксируют значение электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, определяют и фиксируют значение приращения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня при полном его погружении в диэлектрическое вещество. Периодически и последовательно измеряют и фиксируют ток через заполняемый диэлектрическим веществом дублирующий емкостный датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, периодически определяют и фиксируют текущее значения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня, заполняемого диэлектрическим веществом, определяют уровень, выраженный в виде разности текущего значения электрической емкости заполняемого дублирующего емкостного датчика уровня и электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, отнесенной к значению приращения электрической емкости полностью погруженного в диэлектрическое вещество дублирующего емкостного датчика уровня. Далее в каждом n-канале определяют значения уровней диэлектрического вещества, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком уровня, причем приоритетным значением уровня принимают значение, определяемое через основной емкостный датчик уровня, при этом значения уровней, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком в каждом канале сравнивают между собой, при превышении полученным результатом сравнения допустимого значения проводят анализ возможных причин, в результате которых возникло превышение, после чего измеренные через основной емкостный датчик уровня значения токов, значение электрической емкости и значение уровня в каждом из n-каналов сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, в случае выхода измеренных в каком-либо из n-каналов значений токов, электрической емкости или уровня за соответствующие пределы диапазона допустимых значений, измеренные в этом же канале через дублирующий емкостный датчик уровня значения токов, электрической емкости и уровня сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, определение уровня диэлектрического вещества происходит с учетом значений уровней, измеренных в каждом n-канале. 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предлагается устройство сбора данных, содержащее пару входных выводов, выполненных с возможностью соединения с набором, состоящим по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, формирующего полезный сейсмический сигнал, и средство обнаружения отключения для обнаружения частичного или полного отключения набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика. Средство обнаружения отключения содержит средство введения малого тока в набор, состоящий по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, для формирования сигнала смещения, частично зависящего от электрического сопротивления набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, и добавляемого к полезному сейсмическому сигналу, причем сигнал смещения занимает только часть рабочего диапазона устройства сбора данных. Средство обнаружения отключения также содержит аналого-цифровой преобразователь и средство фильтрации для преобразования и фильтрации напряжения, измеренного на паре входных выводов, для получения измеренного значения сигнала смещения, и либо средство анализа изменения во времени измеренного значения сигнала смещения и включения сигнала тревоги при выполнении заданного условия, либо средство передачи измеренного значения сигнала смещения на удаленное устройство, выполненное с возможностью анализа изменения во времени измеренного значения сигнала смещения и включения тревоги при выполнении заданного условия. Технический результат – повышении точности получаемых данных. 2 н. и 7 з.п. ф -лы, 6 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для достоверного определения компонентного состава и концентраций примесей в жидких диэлектриках, применяемых в системе нефтепродуктообеспечения, медицине и научных исследованиях. Способ измерения состава и концентраций примесей в малополярных жидкостях содержит этапы, на которых после заполнения межэлектродного пространства измерительного датчика исследуемой жидкостью на его электроды подают переменное напряжение переменной частоты в диапазоне от 10 Гц до 1 мГц и измеряют его спектральную характеристику. Для этого определяют электрическую емкость измерительного датчика в исследуемой жидкости при шаговом изменении частоты. Шаг изменения частот определяется в зависимости от частотного диапазона. Определяют рабочую частоту, для чего измеряют базовую частоту сигнала преобразователя без его подключения к измерительному датчику и эталонному конденсатору, эталонную частоту сигнала преобразователя с подключенным к нему эталонным конденсатором и частоту сигнала преобразователя с подключенным к нему измерительным датчиком. На основании измеренных частот определяют емкость датчика в исследуемой жидкости. Технический результат – уменьшение времени и повышение точности определения диэлектрических параметров в измеряемой среде, упрощение аппаратурной составляющей. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к измерению и контролю составляющих полного сопротивления и может быть использовано для измерения напряжения на контактах полюсов и измерения внутреннего сопротивления гальванических элементов, аккумуляторов различных типов и батарей на их основе. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего микроконтроллер, генератор, фильтр нижних частот, управляемый источник тока, первый умножитель, фильтр нижних частот, измерительную схему, второй умножитель, фильтр нижних частот, измеритель тока, анализируемый ЭХИП. Генератор имеет два выхода, первый из которых является выходом первого синусоидального напряжения, измерительную схему, подключенную к анализируемому ЭХИП. К выходу измерительной схемы подключен фильтр, выход которого подключен к первому входу первого умножителя. Ко второму выходу генератора подключен третий вход первого и второго умножителей, выходы которых подключены к измерительным входам микроконтроллера. Кроме того, ко второму выходу генератора подключен фильтр, выход которого подключен к управляемому источнику тока, который задает величину тока, протекающего через анализируемый ЭХИП. Второй выход анализируемого ЭХИП подключен к измерителю тока выход которого через фильтр, подключен ко второму умножителю. С помощью данного устройства определяют активную и реактивную составляющие сигнала, подают их на измерительные входы микроконтроллера, который по четырем сигналам производит вычисление активной и реактивной составляющей полного сопротивления анализируемого ЭХИП. Технический результат заключается в повышении точности измерения составляющих полного сопротивления ЭХИП, что повышает достоверность определения дефектов ЭХИП. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх