Устройство для измерения емкостной и активной проводимости

 

(>868630

Союз Советск нк

Сецнапнстниеснн»

Рес убпнн

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву Ф 514247 (22) Заявлено 2301.80 (21) 2874002/18-21 с прнсоеанненнем заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Q 01 R 27/02

ЙвУАарстюекы11 кемнтет

СССР ве сиам «забретенн11 н ютивнтнй

Опубликовано 3(Ю981. Бюллетень М 36

Дата опубликованию описания 300981 (53) УДК 621

° 317.33(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.С. Дубров и Б.И. Невзлин

Ворошиловградский машиностроительный инс (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТНОЙ

И АКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения емкостной и активной проводимости двухполюсников в определенном соотношении на нескольких частотак одновременно, с выходом в виде нормированных импульсов постоянного напряжения.

По основному авт. св. 1В 514247 известно устройство для измерения емкостной и активной проводимости, содержащее генератор, конденсаторы, фильтры, измерительное и эталонные плечи, диоды,. параллельно каждому плечу включен диод, при этом выводы диодов одной полярности подключены к общей точке соединения измерительного и эталонных плеч; причем второй конец измерительного плеча заземлен, а второй конец каждого иэ эталонных плеч связан с фильтром и через конденсатор с генератором (13 .

Недостатком устройства является зависимость его показаний от амплитуды напряжений генераторов, обусловливающая недостаточно высокую точность при работе в течение длительного времени (несколько месяцев и лет) беэ тарировки и обслуживания.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения емкост10 ной и активной проводимости, содержащее генератор, конденсаторы, фильтры, измерительное и эталонные плечи, диоды, параллельно каждому плечу включен диод, при этом выводы диодов

1$ одной полярности подключены к общей точке соединения измерительного и эталонных плеч, причем второй конец измерительного плеча заземлен, а второй конец каждого из эталонных плеч связан с. фильтром и через конденсатор с генератором, введены стабильный источник напряжения, цепочки иэ последовательно соединеннъ1х эталонного двухполюсника и ключа, включенные па868630

20

2S

Ý5

40 жутков времени. раллельно каждому эталонному плечу, вторые ключи, входы которых объединены и подключены к выходу стабильного источника напряжения, а выходы соединены с выходами устройства, выходы фильтров соединены с управляющими входами ключей.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из эталонных плеч 1-3, подключенных одним концом. через конденсаторы 4-6 к генераторам

7-9 соответственно, а другим — к измерительному плечу 10 и измеряемому двухполюснику ll, фильтров 12-14, цепочек не последовательно соединенных эталонных двухполюсников 15-17 и ключей 18, 19, 20, 23, вторых ключей

21 и 22, стабильного источника 24 напряжения и выходных клемм 25-27 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Генераторы 7-9 подают напряжение определенных частот через конденсаторы 4-6 на эталонные плечи 1-3 и цепочки из эталонных двухполюсников 1517 и ключей 18-?О, через которые напряжение поступает на измерительное плечо 10 и измеряемый двухполюсник 11.

Рассмотрим процесс при запертом ключе 18. В положительный полупериод питающего напряжения диод эталонного плеча 1 заперт, а диод измерительного плеча 10 открыт, заряд, прошедший за полупериод через конденсатор 4, пропорционален проводимости эталонного плеча 1, В отрицательный полупериод питающего напряжения диод измерительного плеча 10 заперт, а диод эталонного плеча 1 открыт, заряд, прошедший за полупериод через конденсатор 4, пропорционален суммарной проводимости измерительного плеча 10 и измеряемого двухполюсника Il. Если проводимость эталонного плеча 1 и суммарная проводимость измерительного плеча 10 и измеряемого двухполюсника ll равI ны, то равны и заряды, проходящие через конденсатор 4 и постоянная составляющая напряжения, выделяемая фильтром 12 равна нулю.

4 деляемая фильтром !2. Эта постоянная составляющая напряжения открывает ключи 18 и 21, ключ !8 подключает эталонный двухполюсник 15 параллельно эталонному плечу I а ключ 2! подает напряжение от стабильного источника

24 напряжения на входную клемму 25.

При подключении эталонного двухполюсника 15 параллельно эталонному плечу 1 их суммарная проводимость превышает суммарную проводимость измеригельного плеча 10 и измеряемого двухполюсника ll постоянная составляющая напряжения на конденсаторе 4 и, соответственно, на фильтре 12 уменьшается.

Через некоторое время, обусловленное постоянной времени фильтра 12 и соотношением проводимостей плеч 1 и 10, а также двухполюсников ll и 15, величина постоянной составляющей напгяжения на фильтре 12 снижается до величины, при которой закрываются ключи

18 и 21. Ключ 8 отключает эталонный двухполюсник 15 от эталонного плеча 1, а ключ 21 снимает напряжение с выходной клеммы 25. Проводимость эталонного плеча 1 вновь становится меньше суммарной проводимости измерительного плеча 10 и измеряемого двухполюсника 11, постоянная составляющая напряжения на конденсаторе 4 начинает возрастать и процесс повторяется. Поскольку скорость изменения напряжения на конденсаторе 4 пропорциональна разности проводимостей плеч, то и ширина импульсов стабильного напряжения на выходной клемме 25 пропорциональна этой разности. Таким образом, величина выходных сигналов на клеммах 25-27 зависит только от величины стабильного напряжения (амплитуда импульсов) и разности проводимостей плеч с эталонными двухполюсниками 15-17 и измеряемым двухполюсником 11 (ширина импульсов) и не зависит от амплитуды высокочастотного напряжения генераторов 7-9, что существенно повышает точность устройства, в особенности при эксплуатации его в течение длительных промеЕсли суммарная проводимость измерительного плеча 10 и измеряемого двухполюсника ll превышает проводимость эталонного плеча 1, на конденсаторе 4 появляется возрастающая постоянная составляющая напряжения, выФормула изобретения

Устройство для измерения емкостной и активной проводимости по авт. св.

Ф 514247, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности

868630

Составитель Л. Фомина

Редактор С. Эско Техред Ж. Кастелевич Ко ектор Н. Швыдкая

Тирах 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Заказ 8317/65

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 измерения, введены стабильный источник напряжения, цепочки из последовательно соединенных эталонного двухполюсника и ключа, включенные параллельно каждому эталонному плечу, вто.рые ключи, входы которых объединены и подключены к выходу стабильного источника напряжения, а выходы соединены с выходами устройства, выходы фильтров соединены с управляющими .входами ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

Ф 5I4247, кл. G Ol R 27/02, l973 (прототип).