Устройство преобразования параметров комплексной проводимости

 

- -.Е1О(1нстт;т,,; .

"("1"." " 572723

О П И С А Н М-"Е"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сова СоветоиихСоциалистических

Рвоаублим (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.08.75 (21) 2160879/21 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 01R 27/0r"

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34 (45) Дата опубликования описания 20.10.77 (53) УДК 621.317.738 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. P. Агамалов и В. И. Курчавов

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

КОМПЛЕКСНОЙ ПРОВОДИМОСТИ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Устройство может быть использовано для измерения параметров иммитанса, например комплексной проводимости, или преобразования их в активные скалярные величины переменного тока.

Известно устройство прсобразования параметров иммитанса, содержащее источник питания переменного тока, блок преооразования импеданса в напряжение переменного тока, блок с регулируемым коэффициентом передачи, блок суммирования выходных сигналов звена преобразования и звена с регулируемым коэффициентом передачи и фазочувствительный индикатор в контуре формирования сигнала управления блоком с регулируемым коэффициентом передачи (1).

Недостатком известного устройства является частотная зависимость его выходного сигнала, пропорционального реактивной составляющей импеданса. Попытка исключения частотной зависимости выходного сигнала в рамках структуры данного устройства путем ввода обратной частотной зависимости в коэффициент передачи одного из блоков преобразователя не дает желаемого результата.

Так, ввод частотной зависимости, например, в блок преобразования или суммирования приводит к частотной зависимости коэффициента передачи в контуре формирования сигнала управления блоком с регулируемым коэффициентом передачи. А это, в свою очередь, на одной из граничных частот приводит к неустойчивости ус гройства, а на другой — к недопустимо бо Iüøîé статической погрешk!ости, т. е. к снижению точности преобразования. Ввод блока с коэффицисн"ом передачи, пропорциональным частоте, на выходе устройства также не может быть признан эффективным, поскольку в данном случае рабочий диапазон частот ограничен рабочими режимами блоков преобразования и суммирования, в частности линейным участком нх выходных характеристик.

Целью изобрс1ения являстся повыlllckkkkå точности преобразования, устойчивос1п и расширение рабочего диапазона частот. Это достигается тем, что в устройство прсобразования параметров комплексной проводпмо20 сти, содержащее источник переменного тока, подключенный через олок преобразова1п1я комплексной проводимости в сигнал переменного тока и сумматор к первому выходному зажиму устройства, который ч..рсз фазочувст25 вительный индикатор и блок с регулируемым коэффициентом передачи соединен с сумматором, введены фазовра1цатсль на угол, равный или близкий 90, вкл1очснный между выходом исгочника питания переменного тока

30 и входом блока с регулируемым коэффициен572723 том передачи, и блок с коэффициентом персдачи, пропорциональным частоте, вход которого подключен к выходу блока с регулируемым коэффициентом передачи, а выход подсоединен к второму выходному зажиму устройства.

На чсртеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник питания 1 переменного тока, к выходам которого подключены блок преобразования 2 иммитанса в сгннал переменного тока и стабилизированный по амплитуде фазовращатель 3 на 90 с блоком 4 с регулируемым коэффициентом передачи на выходе, блок 5 суммирования, к входам которого подключены соответственно выход блока 2 и выход блока 4, фазочувствительный индикатор б, включенный между выходом блока 5, являющимся выходом преобразователя, и управляющим входом блока

4, а также блок 7 с коэффициентом передачи, пропорциональным частоте, вход которого подключен к выходу блока 4, а выход является дополнительным выходом преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Иммитанс объекта преобразования преобразуется с помощью блока 2 в сигнал переменного тока. Этот сигнал, поступающий с выхода блока 2, имеет две составляющие, одна из которых пропорциональна основному, а другая — сопутствующему параметру иммитанса. Для получения частотонезависимого сигнала, пропорционального основному параметру, с помощью блока 5 осуществляется алгебраическое суммирование выходного сигнала блока 2, пропорционального иммитансу, с компенсирующим сигналом, пропорциональным сопугствующему параметру иммитанса.

Сигнал, пропорциональный сопутствующему параметру иммитанса, формируется на выходе канала компенсации, ооразованного стабилизированным по амплитуде фазовращателсм 3 на 90 и блоком 4 с регулируемым коэффициентом передачи. Сигнал недокомпенсации составля.ощей, пропорциональной сопутствующему парах етру иммитанса, выделяется и усиливается с помощью индикатора б и служит сигналом управления бло ком с регулируемым коэффициентом передачи. Частотонсзависимый сигнал переменного тока, пропорциональный сопутствуюшему параметру им пп анса (например, активной проводимости смкостпого объекта), получается на выходе блока 7, подключенного к выходу блока 4, 5..„ блоками 2 и 5 должен быть введен блок с коэффициентом передачи, прямо или обратно

55

4 прямо или обра гно пропорциональным частоте.

Если основным параметрам иммитанса является емкость или индуктивность, то между пропорциональным частоте, причем этот блок может быть конструктивно совмещен с блоком

2 или блоком 5.

По сравнению с известными устройствами данное устройство позволяет преобразовывать параметры иммитанса в широком непрерывном диапазонс частот с высо кой точностью при пониженных требованиях к коэффициенту перекрытия блока 4 и к статизму контура формирования сигнала управления блоком с регулируемым коэффициентом передачи (контура регулирования компенсирующего воздействия), образованного блоками 4, 5 и индикатором 6, а также фазовращателем 3.

Кроме того, данное устройство обладает высокой устойчивостью вне зависимости от рабочей частоты в силу достигнутой частотной независимости коэффициента передачи в контурс регулирования.

Формула изобретения

Устройство преобразования параметров комплексной проводимости, содержащее источник переменного тока, подключенный через блок преобразования комплексной проводимости в сигнал переменного тока и сумматор к первому выходному зажиму устройства, который через фазочувствительный индикатор и блок с регулируемым коэффициентом передачи соединен с сумматором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, устойчивости и расширения рабочего диапазона частот, в устройство введены фазовращатель на угол, равный или близкий 90, включенный между выходом источника переменного тока и входом блока с регулируемым коэффициентом передачи, а также блок с коэффициентом передачи, пропорциональным частоте, вход которого подключен к выходу блока с регулируемым коэффициентом передачи, а выход подсоединен к второму выходному зажиму устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA Мз 3631336, кл. 324-57, 28.12.71, 572723

Составитель А. Андриевский

Техред М. Семенов

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Е. Хмелева

Заказ 2725/9

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. Ко 717 Тираж 1109

Типография, пр. Сапунова, 2

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5