Способ измерения параметров колебательных контуров

 

Союз Советских

Социалистмче.сник

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<о783709

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 260279 (2t) 2730036/18 21 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 R 27/02

Государственный комитет

СССР

Ro дедам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 301180, Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 301180

{53) V+K 621. 317. 33 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Кулапин, А.И. Мартяшин и В.Ф. Рябов (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ

КОНТУРОВ

Изобретение предназначено для контроля параметров параллельных и последовательных колебательных контуров при изготовлении последних или при проведении научных экспериментов.

Известен способ измерения параметров параллельных колебательных контуров (13 основанный на сравнении тока, протекающего через объект, с активным, емкостным и индуктивным токами, протекающими через образцовые элементы, установлении квадратурной зависимости между вектором разности сравниваемых тоКов и вектором напряжения питания схемы и последую- t5 щими регулировками емкостного и ин,дуктивного тока до состояния равновесия. Способ обладает низким быстродейтсвием, вследствие необходимости проведения ряда последовательных ре- 20 гулировок токов.

Известен способ измерения параметров нерезонансных пассивных трехэлементных двухполюсников (21, заключающийся в преобразовании двухпо посника в активную величину и последовательном осуществлении двух состояний квазиравновесия путем изменения частоты питающего напряжения и последующем умножении и .делении промежуточ- 30 ных величин. Способ обладает низким быстродейотвием и сложностью, кроме того, ему присуща невысокая точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ инвариантного преобразования параметров двухполюсных электрических цепей (3), основанный на подаче на измерительную схему ступенчатого напряжения и последующей обработке выходного сигнала измерительной схемы выполнением последовательных операций дифференцирования и интегрирования и вычитания выходного сигнала.

Этот способ имеет невысокую точность ввиду большого количества аналоговых операций над выходным с»гналом.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения параметров колебательных контуров, заключающемся в подаче на измерительный блок ступенчатого напряжения и исследовании реакции блока на входной сигнал, на измерительный блок одновременно подают ступенчатое, линей: о и: мс э ° пощееся и параболическое напряжение с

783709 определенными весовыми коэффициентами, причем значения весовых коэффици ентов устанавливают перед измерениями каждого из параметров, а эначени измеряемого параметра определяют по мгновенным значениям выходной реакцни измерительного блока в выбранный момент времени.

Измерение параметров колебательных контуров осуществляется следующим образом: перед измерением устанавливают значения весовых коэффициентов, соответствующие измерению данного параметра и зависящие от вида измеряемого параметра и выбранного момента времени измерения. Затем на вход измерительного блока (составленного из определенным образом включенных исследуемого колебательного контура, усилителя постоянного тока и опорного элемента КО) подают одновременно ступенчатое напряжение со своим весовым коэффициентом, линейно изменяющееся напряжение со своим весовым коэффициентом и параболическое напряжение также со своим весовым коэффициентом, сигнал, снимаемый с измерительного блока, подают на измеритель мгновенных значений сигнала в выбранный момент времени и по этим значениям судят о величине измеряемого параметра.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит формирователь ступенчатого напряжения 1, формирователь линейно изменяющегося напряжения 2, формирователь параболического напряжения 3, блок установки весовых коэффициентов 4, измерительный блок

5 (составленный из определенным образом включенных исследуемого колебательного контура, УПТ и опорного элемента РО), измеритель мгновенных значений б и.синхронизирующий блок 7.

При этом выходы формирователей воздействующих напря>ке.- ий 1-3 соединены с соответствующими входами блока установки весовых коэффициентов 4, выход которого через измерительный блок подают на измеритель мгновенных значений 6, а выходы синхронизирующего блока соединены с управляющими входами формирователей воздействующих напряжений и измерителем мгновенных значений.

Измерение параметров колебательнЖ контуров рассмотрим на примере измерения параметров параллельной трехэлементной цепи.

Перед измерением усТанавливают значения весовых коэффициентов, соответствующие выбранному измеряемом. параметру.

По сигналу Пуск на вход синхронизируюшего блока 7, на управляющие входы формирователей напряжений 1-3 поступает разрешающий сигнал и с их

1 (t)d (3) 30 u„„(e) У становку значений ьесовых коэф35 фициентов ао, а, а> производят оди -*. раз при нас-ройке и огределяют их следующим образом.

Задаются значением момента време.ни измерения t, в который необхо,димо осуществить измерение,отыскивают весовые коэффициенты путем решения следующих си= òåì уравнений.

При измерении R

Д Ц c. Qg) о =

45 с((t) dt = 0 со) (,}

При измерении С ((р

01Ъ

3 И (с) 1с = 0 u(t=t } =0 (5)

При измерении

0 t=t.î

c=

55 l

U (t) dt == 1

U (t = со) = 0 !6)

Подставив выражение (2) в (4), (5) и (б ) „получим при измерении R>e

aL>,+ 2 à со:-- 0 (> Ъ

ОСссо + «t + $ с(> = 0

9. о(а+ s to + ар. to

Получаем систему трех уравнений с тремя неизвестными. Решают данную

М систему с помощью определителей. выходов сигналы поступают на входы блока установки весовых коэффициентов 4, блок установки весовых коэффициентов осуществляет перемножение каждого напряжения на соответствующий весовой коэффициент " последующим их суммированием с выхода блока весовых коэффициентов, суммарное напряжение через измерительный блок 5 подается на вход измерителя мгнове;-ных значений б. Весовые коэффициенты выбраны таким образом, что сигнал на входе измерителя мгновенных значений в выбранный момен.-. времени определен только одним параметром колебательного контура, и по сигналу синхрониэирующего блока 7 измеритель мгновенных значений фиксирует это напряжение. Напряжения, поступающие с формирователей 1-3, соответственно есть

0 (t) =- U;

26 02 (t) == О> t — Uî t >, где с текущее время, С(O = 18 — ЕДИНИчиаЯ аМПЛИтУДа.

Напряжение на выходе блока весовых коэффициентов 4 имеет вид

0 (с) = ао + а.-,t + а сР, (2) где а, а, а 2 — весовые коэффициенты.

Напряжение на выходе измерительного блока 5 имеет вид

783709

Составитель В.Дубков

Редактор Н.Коляда Техред A.Щепанская Корректор 8 ° - риг - p . .

Заказ 8539/48 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4