Пензенский завод ВТУЗ при Заводе ВЭМ, филиал Пеяэещфого политехнического института (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИН СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВУХПОЛЮС НИКА ка (1g .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения и контроля составляющих комплексного сопротивления двухполюсника, и может быть использовано для построения автоматических измерителей абсолютного значения любой из составляющих.

Известен способ раздельного измерения активной и реактивной составлякицих комплексного сопротивления с помощью моста переменного тока, при котором образцпвый элемент включается последовательно с измеряемым комплексным сопротивлением в цепь источника питания переменного тоОднако существенным недостатком способа является зависимость результатов измерения от нестабильности частоты и амплитуды напряжения источника питания, от изменения неизмеряемой составляющей комплексного сопротивления двухполюсника.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения величин составлякщих комплексного двухпо люсника, позволяющий раздельно и одновременно измерять активную .и ре акти вну ю сост авляющие компле ксного двухполюсника независимо от абсолютного значения и изменения неизмеряемой составляющей, а также независимо от нестабильности амплитуды и частоты напряжения питания измерительной цепи 2 .

Согласно способу выбирают тип

О проводимости образцоврго двухполюсника однородным типу проводимости измеряемой составляющей исследуемо го двухполюсника, формируют сигнал л при последовательной схеме замещения измеряемого двухполюсника, пропорци15 ональный проекции вектора напряжения, снимаемого с исследуемого двухполюсника на вектор налряжения с образцового двухполюсника, определяют отношение этого сигнала к амплитудЗ ному значению напряжения на образцовом двухполюснике, по значению которого судят о величине измеряемой составлякщей. При измерении составлякщей комплексного двухполюсника, выполненного по параллельной схеме замещения, формируют сигнал, пропор циональный проекции вектора напряжения, снимаемого с образцового двухполюсника, на вектор напряжения с нсЗО следуемого двухполюсника и опреде819745 ляют отношение это о сигнала к амплитудному значению напряжения на измеряемом двухполюснике. Кроме того, повышение быстродействия изме. рения достигается путем измерения второй составляющей исследуемого двухполюсника при последовательной схеме замещения, когда фазу вектора . напряжения, снимаемого с образцового двухполюсника, поворачивают на + k /2, Формируют сигнал,пропорциональный проекции вектора напряжения, снимаемого с исследуемого двухполюсника, на повернутый вектор напряжения, определяют отношение этого сигнала к амплитудному значению напряжения на образцовом двухполюснике, а при измерении второй составляющей исследуемого комплексного двухполюсника, выполненного по параллельной схеме замещения, фазу вектора напряжения, снимаемого с исследуемого двухполюсника, поворачивают на + Я /2, форйируют; сигнал, пропорциональный проекции вектора напряжени:-., снимаемого с образцового двухполюсника на повернутый вектор напряжения с исследуемого двухполюсника, определяют отношение этого сигнала к амплитудному значению напряжения на исследуемом двухполюснике.

Погрешностью способа являются большие временные затраты на проведение измерения, обусловленные нахождением проекции векторов напряжения.

Целью изобретения является сокращение времени. измерения.

Достигается это тем, что формируют два сигнала, первый из которых пропорционален мгновенному значению напряжения снимаемого с исследуемого двухполюсника, а второй с образцового двухполюснкка s момент достижеикя экстремального значения напряжения на измеряемом двухполюснике, определяют отношение первого и второго сигналов, по значению которого . судят о величине измеряемой составляющей.

Кроме того при измерении второй составлякицей исследуемого комплексного сопротивления двухполюсника первый сигнал формируют в момент достижения. экстремального значения напряжения на измеряемом двухполюснике, а второй - в момент перехода через нулевой уровень напряжения на измеряемом двухполюснике..

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для измерения ве личин составляющих коьа лексного двухполюснкка, реализующего способ на фиг.2 - ssampmfeassaa цепь для последовательной схемы замещения комплексного двухполюснкка к ее круговая

:циаграмма; на фиг.З - то же, для

И - точка, соответствующая мгновенному значению напряжения U b npu

С по следоват ю! Ьной схеме э амеще ни я или. напряжения Ue прк параллельной схеме замещения комплексного двухполюсника, взятого в момент перехода через нулевой уровень, напряжения U c прк последоваЖ тельной схевв замещения или 0 при параллельной схеме замещения. уравнение для измерения составлякщей комплексного двухполюсника, пропорциональной синфаэной составлянщей отйараллельной схемы замещения комплексного двухполюсника и ее круговая. диаграмма; на фиг. 4 показаны временные диаграммы для последовательной и параллельной схем замещения комплексного двухполюсника, оЬ- вектор напряжения питания измерительной цепи;

ОС- вектор падения напряжения, снимаемого с образцового

10 двухполюсника при последовательной схеме замещения или измеряемого комплексного двухполюсника при параллельной схеме замещения;

ЬС- вектор падения напряжения, снимаемого с измеряемого комплексного двухполюсни ка при последовательной схеме замещения или образцового двухполюсника при парал20 лельной схеме замещения;

С вЂ” потенциальная точка, соответствукщая вершине измерительной цепи;

C.,P,у вЂ” окружности уравновешивания в обобщенных обозначениях;

< вЂ” фазовый сдвиг вектора падения напряжения на образцовом (измеряемом) двухполюснике относительно вектора

30 напряжения питания; (вЂ” фазовый сдвиг вектора падения напряжения на образцовом (измеряемом) двухполюс-. нике относительно вектора падения напряжения на измеряемом (образцовом) двухполюс ни ке;

М вЂ” точка, соответствующая мгно-. венному значению напряже 40 ния прк последовательной схеме замещения измеряемого комплексного двухполюсника, кли мгновенному значению напряжения Од при параллельной схеме замещения, взятого в момент достижения напряжением О@с прк последовательной схеме замещения,.или напряжением 0 при параллельной схеме заме50 щения своего экстремального значения

819745 носительно образцового двухполюсни к а, будет имет ь вид вЂ” Kg > Ъ

0( где ь с ас а для составляющей комплексного двухполюсника, пропорциональной квадра-. турной составляющей относительно образцового элемента, будет следующим

8 вЂ” = gp, где Ъс ь1п у Ф

Р ас

УРавнениЯ (1) и (2 ) будут справедливыми и для параллельной схемы замещения с той лишь разницей, что параметры сС, (и будут иметь размерность проводимостей, а в измерительной цепи образцовый и измеряемый двухполюсники необходимо поменять местами.

Устройство содержит измерительную цепь 1, составленную из последовательно соединенных образцовога (измеряемого) двухполюсника

2 и измеряемого (образцового) двухполюсника 3, генератор синусоидального напряжения 4, блоки согласования 5,6; блок формирования импульсов 7, ключ 8, блок коммут ации 9, блоки деления 10, 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом: напряжение UcI снимаемое с образцового, например, при последовательной схеме замещения,двухполюсника 2, через блок согласования 5 поступает одновременно на входы ключа 8 и блока формирования импульсов 7, а напряжение

О С, снимаемое с измеряемого двухполюсника 3, через блок согласования

6 подается на информационный вход блока коммутации 9. С первого выхода блока формирования импульсов

7 узкий импульс, сформированный в момент достижения напряжением

Мдс своего экстремального значения, поступает на управляющий вход ключа

8 и блока коммутации 9, а узкий импульс со второго выхода блока формирования импульсов 7 подается на второй управляющий вход блока коммутации 9. На выходе ключа 8 получа-. ем сигнал в виде узкого импульса, пропорциональный 0с,с щи,, который одновременно поступает на первые входы блоков деления 10,- 11, а с первого выхода блока коммутации 9 сигнал в виде узкого импульса, пропорциональный Ub - cos y сформированный в момент достижения напряжением 0 своего экстремального значения, подается на второй вход бло-ка деления 10, со второго выхода блока коммутации 9 узкий импульс, Формула изобретения

1. Способ измерения величин состав40 ляющих комплексного сопротивления. двухполюсника, заключающийся в том, что между последовательно соединенными источником питания и образцовым двухполюсником, тип проводимости которого однороден типу проводимости измеряемой составляющей сопротивления исследуемого двухполюсниа,выполненного по параллельной схеме замещенйя, подключает исследуемый двухполюсник, отличающийсятем, что, с целью сокращения времени измерения, формируют два сигнала, первый из которых пропорционален мгновенному .значению напряжения, снимаемого с

55 исследуемого двухполюсника, а второй вЂ” с образцового двухполюсиика

II момент достижения экстремального значения напряжения на измеряемом двухполюснике, определяют отношение первого .и второго сигналов, по зна" чению которого судят о величине измеряемой составляющей.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при измерении вто- рой составляющей исследуемого комп60

65 пропорциональный Ub ° s i n (y подается на второй вход блока деления 11.

Как видно из временной диаграммы, изображенной на- фиг.4 (а,б), формирование мгновенных значений напря5. жений, снимаемых с образцового измеряемого двухполюсника, осуществляется в течение полупериода питающего напряжения, что существенно повышает быстродействие измерения составля-. кщих комплексного двухполюсника.

На выходе блока деления 10 получают сигнал, пропорциональный синфазной составляющей комплексного двухполюсника относительно образцового двухполюсника,а на выходе блока

15 деления 11 вЂ” пропорциональный квадратурной составляющей комплексного двухполюсника относительно образцового двухполюсника.

Для получения информации об абсо2О лютной величине измеряемой составляющей комплексного двухполюсника необходимо произвести умножение величины сопротивления образцового двухполюсника на величину числового эна" чения, полученного с.выхода блока деления.

Использование предлагаемого способа измерения величин составляющих комплексного двухполюсника обеспечивает по сравнению с известным высокое быстродействие измерения, что позволяет использовать разработанные на основе данного способа устройства в системах автоматизированного контроля и управления технологическими процессами.

819745 лексного сопротивления двухполюсника первый сигнал формируют в момент достижения экстремального значения напряжения на измеряемом двухполюс.нике, а второй - в момент перехода через нулевой уровень напряжения на измеряемом двухполюсиике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 121862, G 01 R 17/10, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2380702/21, кл G 01 R 27/02 °

Составитель В. Ветров

Редактор Е.Рончар Техред М.Табакович Корректор E.Ðoøêo

Заказ 1379/25 Тираж 732 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

Способ измерения величин состав-ляющих комплексного сопротивлениядвухполюсника

Преобразователь параметров трех-элементных двухполюсников // 817608

Устройство для контроля сопро-тивления изоляции // 817607

Устройство для автоматическогоизмерения и разбраковки резисто-pob по их температурному коэф-фициенту сопротивления // 817606

Устройство для раздельного из-мерения параметров комплексныхвеличин // 815678

Способ определения показателянелинейности фотоприемников // 813317

Преобразователь параметровнерезонансных трехэлементныхдвухполюсников // 808978

Способ определения качестваконтактов // 808976

Измеритель комплексных характерис-тик сверхвысокочастотных устройств // 808974

Устройство для измерения частотнойхарактеристики модуля входногосопротивления распределительнойсети под напряжением // 808972

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции // 2101716

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Способ измерения активных сопротивлений // 2110073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях

Способ контроля чистоты материала электропроводного изделия (варианты) // 2115934

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Способ измерения активного сопротивления элементов электрических цепей, содержащих индуктивности с ферромагнитным сердечником, и устройство для его осуществления // 2117307

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Способ определения параметров комплексного сопротивления электрической сети от точки подключения силового трансформатора до точки с бесконечной мощностью короткого замыкания // 2118828

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Мера активного сопротивления // 2119170

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Способ контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов // 2121151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Способ бесконтактного измерения удельной электропроводности плоских изделий // 2121152

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков