Измеритель комплексных сопротивлений

 

Союз Советскмн

Социалмстицеских

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОенеМ СВИДеееХИДЬСТВУ (11) 45 1 020 (61) Занисимое от авт. свидетельства— (22) Заявлеыо 24.01.72 (21)1740051/18>10 с присоединением заявки Ф(51) M. Кл„

8 ОЯГ 27/00

3 асударатеенный номнтет

Сеаета Мнннстрвв СССР пв делам нзебретеннй н аткрытнй (32) Приоритет—

Опубликовано25.11,74Бюллетень № 43

Дата опубликованчя описания 15.12.74 (53) УДК

62 1.317,332. l (088.8) С. П. HOBHUKHA и И. И. БУРЕНКОИ (72) Авторы изобретения

Институт физико-химических основ переработки минерального сырья Сибирского отделения AH СССР (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВДБМ44Й вЂ” --. ----=-- ----= -; !

Изобретение касается измерений пара: метров электрических двухполюсников и мо« жет быть использовано для исследования биологических, электрохимических и других систем. 5

Известен измеритель комплексных сопротивлений, содержащий источник программно

l. из;. еняю;,югося напряжения и дроссепь, слу ж„ииие соответственно для поляризации исследуемого объекта и разделения цепей по -. 10 стоянного и переменного тока, источник гармонических колебаний, магазин сопротивлений для регулирования амплитуды переменного тока, протекающего через исследуемый объек r, два фазочувствительных детектора, lS опорные напряжения которых сдвинуты по фазе на 90, и два отсчетных устройства искомых компонент комплексного сопротивлен ия.

Известный измеритель характеризуется низкой точностью измерения искомых компонент комплексного сопротивления, узким диапазоном частот и номинальных значений измеряемых комплексных сопротивлений (при f =- 10 кгц и/P j = 1 к,+jzj ф 5".() вследствие утечки части сигнала генератора гармонических колебаний через паразитную емкость магазина сопротивлений

t и цепь поляризации, а также непостоянством чувствительности при изменении пределов

iизмерения.

Пель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей.

Для этого предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными образцовым резистором и операционным суммирующим усилителем с цепью обратной связи, выполненной на резисторе, причем образцовый резистор включен между входом исследуемого объекта и выходом операционного суммирующего усилителя, вход которото через резисторы подключен к выходам источника гармонических колебаний, источника программно измейяюшегося, напряжения

И операционного усилителя.

Измеритель позволяет обеспечить галт

Ваностатический режим поляризации исследуемого объекта без разделения цепей постоянного и переменного тока, расширение рабочей области частот до 200 кгц и номинальных значений комплексных сопротивлений до 10 ком цри погрешности измерения 451020 <2%. Вследствие этого., например, расш!1ря(отся ВОзможнОсти пербменнотоковых методов изучения механизма процессов, про=. текяюших в исследуек(ых объектах, I

11а чертеже изображена электрическая () схема предлагаемого измерителя комплекс=

HIIx cojtPo (jtDJ(eåI1(É.

Устройство содержит операционный сум) (ируюший усилите-ль 1 с сопротивлениями (прямой 2, 3, 4 и обратной 5 связи, к входам 6 и 7 которого подсоединены соотве 1=, ственно источник 8 гармонических колеба-. ний и источник 9 программно изменяющегося напряжения, а к выходу через обраэновый резистср 10 - повторитель напряже- 115 ния 11 и исследуемый объект 12. Выход операционного усилителя 13 с co(IpOтивлениями прямой 14 и обратной 15 связи подключен к входу блока 16 фяэочувствитель-ных детекторов с Отсчетными устройствами,)(, и к резистору 4 прямой связи суммирующего операционного усилителя 1, Устройство работает следу(ошим обра =

«0М, j jtI H< It>1 tjC TOHHtf KO B J аРМОНИЧЕСК1(Х KO —. лебяний 8 и программно изменяющегося напряжения 9, равные соответственно—

Е и — Е, суммируются в усилителе 1 и прикладываются к цепи, состоя «ей иэ (Обряэцо()ого резистора 10 и исследуемого объекта 12, Величина тока, протекающего через ис-с ле д у (. .. j t>!и о бъ ек т, H e эя в ис ((1" o T в е 1(и ч и(1 ь комплексного сопротивления последнего.

Зго достигается вследствие действия цепи по)10)((итепы!Ой обратной связи, состоящей иэ повгорителя напряжения 11 и фязоин— версного каскада, выполненного на опера=

ППОИН10ы yet!I!ItTe lie 1 3. 11редпОляГяют> чтО в первый момент исследуемый Объект за40 короче«. Тогда ток через рези(".тор 1 0 будет раВь)н с р

) (-2 / 1 Лд — (- 1

+ )

1 1() < g f(,! 8Jg 9„(Р (.1 ° 1;)

1(-(ДЕ (. - —. — + — -фЯ = Н«ПРЯ (—, - Р,--, жеH!i(H:! Вых .>де 01(е1)ац(((>«НО(о усили Ге чя 1.

11ри i;-f(11K) (PH(11! ОбъeK i" .! = н 1 Bxog

> (( (.у((.>(и()у((:(((еj () усилителя 1 и(> петле по)!ожи l е;!(ягой Ойp.(ч!ЮЙ сВяз(1 ПО(, 1 у(гя(т наi(i)я*

)к(= ни(Pg () и(:следу(>(((2! Q Ооъектя. 111)е

f1(>г 1 tH! :)и (> ((;д!11>lj 1 TGKAM ((of>10PHTe (IH на пряжения 1 1> aeJtичину гока Нереа резистор 10 в этом случае определяют из соо! ношения g у ((Г

Р

Ъ

К, У . Ц )Jh Я (/à — коэффициент передачи повторителя напряжения 1 1

Из уравнений 11) и (2) получают по грешность задания гальваностатического режима исследуемого объекта. д j«(i, — i, ) //,О=v,é-М jv, откуда следует, что погрешность задания гальваностатического режима стремится к нулю при К, близком к единице, Последнее условие легко достигается в устройстве, например, выбором коэффициента передачи операционного усилителя 13, Так как ток, протекающий через образцовый резистор, равен току объекта, то, напряжение (.(будет строго пропорцио—

HBльнО егО ком1!11ексному сОпротиВлинию.

Составляющие этого напряжения непосред ственно измеряются блоком 16, состоя>((и. из фаэочувствительных детекторов и от.— счетных устройств, который включен на выходе операционного усилителя 13.

Г!редмет изобретения

Измеритель комплексных сопротивлсний содержагций источник гармонических коле= бяний, источник программно изменяю:це(-о" ся напряжения, резисторы, nu«Topi! Te!!H напряжения, операционный усилитель, два фаэочувствптельных детектора с ото етными устройствами и исследуемый Объект, 0TJIHчаюшийся тем, ITo, c целью IIOBI-jjffe ния точности и расширения функционяльнь(х

Воэможностей, он снабжен последователь-: но соединенными образцовым реэис(.ором и ofjep«tjt!0«jtf>(M суммируlОшим усиги(т(лем с целью обратной связи, выполненной «а резисторе, причем образцовый резистор включен между входом исследуемого объ екта и выходом операционного (-.уммирую щего усилите)!я, вход которого через på(зи(торы подкЛЮчен к ВЫХОДям ИС1 О.(НИКЯ гармонических колебаний, источника прогрям! шо изменяю(цегОся напряжения !l Оп .— . ряццогп(01 О t(tj!I((Te)jf(, 451020

Составитель В.

Редактор Т. ИВАНОВА, Техред И.КАРАНДАШОВА:

Заказ /Рgg Изд. М ф Тираж 5 фg Подписное

ШЛЯН1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва; 113035, Раушская наб., 4/Ю

I1редприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24