Способ измерения пассивных пераметров электрических цепей
ОП ИСА
ИЗОБРЕТ
477366
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВ (61) Дополнительное к авт. (22) Заявлено 28.06.71 (21) с присоединением заяв (23) Приоритет—
Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 24.03.77
1) М.Кл. 6 01г 27/26
Государственный комитет
Совета Министров СССР во делам изобретений.
И QTKPb!TMH (») УДК 621.317. .33 (088.8) (72) Авторы изобретения
В, Ф. Бахмутский, А. А. Вдовиченко, H. И. Гореликов, Г. Е. Иванов, |О. П. Кирин, Т. Н. Рыжевская, А. Г. Рыжевский, Э, К, Шахов и В. М. Шляндин
Пензенский политехнический институт и Львовский завод электроизмерительных приборов (72) Заявители (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАССИВНЪ|Х ПАРАМЕТРОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕИ
U„= U — К/.
Изобретение относится к области цифровой измерительной техники и может быть использовано как в измерительных приборах специального и уни версаль|ного назначения, так и в системах автоматичеакого контроля параметров элементов электрических цепей — емкости, сопротивления, индукт ивности.
В основном авторском свидетельстве
¹ 270881 описан способ измерения пассивных
RCL-параметров, заключающийся в том, что в измерительной цепи возбуждают переходный процесс линейно-изменяющимся воздействием, а .напряжение лереходного процесса сра в н ивают с частью этого воздействия. Однако такой способ имеет недостаточную точность измерения. . .-„С
В целях повышения точности измерения по предлагаемому апособу в момент ра венства напряжений на сред них точках измерительной цепи и резистивного делителя изменяют знак крутизны линейно-изменяющегося напряжения, подаваемого на измерительную цепь и резистивный делитель, и определяют момент равенства сравниваемых назтряжений при полярности последних, противоположной их полярности в предыдущем цикле, повторяя измерения четное число раз и усредняя результаты.
Чтобы повысить точность измерения при сохранении быстродействия,,первый цикл измерения осуществляют с приме не нием вспомогательного линейно-изменяющегося напряжения,,крутизну которого выбирают так, чтобы остаточное напряжение в конце первого
5 цикла на средней точке измерительной цепи было рав но напряжению установившегося ц иклического,режима на сред ней точке резистивного делителя в момент изменения знака крутизны линейно-изменяющегося напряжения.
10 На фиг. 1 и 2 показаны временные диаграммы, поясняющие етредлагаемый способ.
На измерительную RC или И.-цепь, состоящую из,калиброванного и исследуемых элементов, и резисти|вный делитель напряжения надают циклическое линейно-изменяющееся напряжение U,, ра|вное в зависимости от чет ности номера цикла — U + К1 или U— — 1, где К вЂ” крутизна линейно-изменяющегося напряжения, а U — максимальное значе20 ние, которое достигает напряжение U, при постоянной, времени т„измерительной цепи.
Рассматривают для примера один из четных циклов (i), когда линейно-изменяющееся на,пряжение изменяется по закону
Это напряжение возбуждает в измерительной цепи переходный процесс и напряжение U»
30 на средней точке измерительной цепи ра вно
477366 х + Upo С ,,,I!,—,)1, 1 — е где У р, — остаточное напряжение .на средней точке измерительной цепи от,предыдущего i — 1-го цикла.
Напряжение 1-!„сравнивают с напряжен!нем развертки Uð на средней точке .резистив» х ного делителя U ð ——, где а — коэффиа циент деления делителя. В момент их равенства производят переключение напряжения
U» так, чтобы оно определялось уравнением
U, = — U + E(t, и начинают следующий цикл измерения с аналогичным переходным процессом в измерительной цепи. В установившемся режиме длительность цикла t„ IIpoнорциональна постоянной времени т„измерительной цепи, а остаточное напряжение р.о на средней точке измерительной цепи равно напряжению развертки в конце ц!икла, т. е. 7р о. — — 7 И»; +! а !, Чаксимальная величина U линейно-изменяющегося !напряжения в установившемся .режиме г(г х ра!вна U = — .
Кроме того, чтобы осуществить цикличе".Hèé режим измерения, необходимо выполII ITb определенное соотношение между коэффициентом деления а резистивного делителя гх и отношением —.
1+е
tõ
2 — 1 — е тх 1 -,-—
1 1- е — 2 коэффициент деления равен . Как вид2е
I,î из фиг. 1, возмущающее воздействие имеет нид треугольного периодического напряжения с периодом,повторения t, .
Усреднив четное число интервалов времепи t,,мож!но значительно ослабить требован»1я к нестабильности .порога срабатывания сравнивающего устройспва, так как изменение интервала времени 1», вызван!ное отклонением величины порога от номинального знаТак, если выходной и нтер вал времени t„равен постоя!иной !времени измерительной цепи т», то коэффициент деления необходимо — выбрать равным 1+ е . Если t = 2т», то
Зе — 1 чения, компенсируется изменением !» в следующем цикле. Если необходимо получить высокое быстродействие, можно выбрать отно х шение (1. тх
Поскольку в начале измерения остаточное напряжение на средней точке измерительной цепи равно нулю, то .интервал !времени t, первого цикла, а также нескольких последую10 щих, оказывается »меньше установ!ившегося з начения l „и приближается к нему,по меу»г ре дости>кения этим напряжением значения
К уст
U p.o
2а (2)
Это означает, что время установления циклического,режима довольно велико (б — 7 циклов при точности порядка 0,1%).
Для,повышения быстродействия и,получе20 ния истинного значения, начиная с первого цикла, необходим принудительный выход на циклический режим. При этом первый такт измерения осуществляется как и в случае одиночных измерений. На измерительную цепь и делитель подают вспомогательное линей!но-возрастающее напряжение (см. фиг. 2).
Ке
30 где а — коэффициент деле!ния, определяемый выражением (1). Коэффициент деления в первом такте равен е, а напряжение развертки
К
Uð,= — t. В этом случае t, = т„, а оста35 точное напряжение на средней точке измерительной цепи ра вно
К 1ро = х °
2а
Од!новременно форм!ируют основное,возмущающее напряжение U, с крутизной К, не подавая его в первом цикле,на измерительную цепь и делитель. В момент равенстВа t»! = «c» от измер1ительной цепи и делителя отключают вспомогательное возмущающее напряжение U,, и подают основное линейнопадающее напряжение U,, с крутизной, рав50 ной крутизне .напряжения U, начинающееся с напряжения U, равного напряжению U„, в момент, когда 1,, = т. При этогм коэффициент деления делителя делают равным а. Тогда остаточное напряжение первого цикла оказывается ра вным остаточному напряжению, необходимому для .поддержания циклического режима и апре!деляемому выраже!нием (2), и начинается циклический режим. Выбрав для х циклического режима соотношение — = 2, х получают интервалы времени между точками пересечения треугольного напряжения с нулевой лин!ией, равные т„, начиная с первого
55 цикла измерения.
477366
Предмет изобретения
Фиг, f
Ор 0g х 7х
Фиг, 2
Составитель С. Лукинская
Редактор Т. Юрчнкова Техред М. Семенов Корректор А. Галахова
Заказ 7492 Изд. М 1б52 Тираж 9О2 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
МОТ, Загорский филиал
1. Способ измерения пассивных параметров электрических цепей по авт. св, № 270881, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в момент равенства напряжений на средних точках измерительной цепи и резисти1вного делителя изменяют знак крутизны линейно-изменяющегося напряжения, подаваемого на измерительную цепь и рез|истивный,делитель, и определяют момент равенства сравниваемых напряжений при полярности,последних, противоположной их полярности в предыдущем цвкле, повторяя измерения четное число раз и усредни результаты.
2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерен ия при
5 сохранении быстродействия, первый цикл измерения осуществляют с применением вспомогательного линейно-изменяющегося напряжения, крутизну .которого выбирают так, чтобы остаточное напряжение в конце, первого
1О цикла на средней точке измерительной цепи было равно напряжению установившегося циклического режима .на средней точке резистивного делителя в момент изменения знака крутизны линейно-изменяющегося напря15 жения.
