Устройство для автоматического измерения коэффициента передачи четырехполюсника

 

(72) Авторы изобретеиия нарь

И.Ф. Клисторин, А.Н. Савин и Ф.И. Ryr (71) Заявитель

С. Лазо

Кишиневский политехнический институт им. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО ИЗИЕРЕНИЯ

КОЭФФ1ЩНЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛ10СНИКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования температурной и временной нестабильности коэффициента передачи четырехполюсника.

Известно устройство для определения коэффициента передачи четырех-. полюсника, в котором исследуемый четырехполюсник включен в цепь обратной связи генератора, а индикаторное устройство реагирует на изменение амплитуды установившихся колебаний. Б таком устройстве делитель напряжения подключается в качестве аттенюатора в цепь обратной связи схемы генератора, имеющей регулирующий элемент, который позволяет компенсировать ослабление сигнала, вызываемое делителем чапряжения. Показания индикаторного устройства зависят от уровня регулирования (11 .

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность ин;.,,дикаторного устройства к изменению амплитуды колебаний.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования зависимости коэффициента передаS чи чстывехполюсника от температуры, содержащее индикатор,.генератор с последовательно соединенными исследуемым четырехполюсником и регулирую10 щим элементом в цепи обратной связи, усилитель-ограничитель, коммутатор и генератор тактовых импульсов, Коэффициент передачи четырехполюсника определяется суммарным показанием

IS по шкале регулирующего элемента и по относительному изменению амплитуды колебаний на экране индикаторного устройства (21.

К недостаткам указанного устройства относятся наличие погрешности, обусловленной временной и теглпературной нестабильностью автоколебаний генератора и нестабильностью усилителя-ограничителя; наличие погреш894602 ности, обусловленной нелинейными искажениями автоколебаний, устранение которой не представляется возмож.ным вследствие неизбежности введения нелинейного элемента в цепи обратной связи генератора для получе нйя устойчивых автоколебаний; значительное время установления автоколебаний, обусловленное тем, что индикаторное устройство при конечной 10 чувствительности регистрирует наличие автоколебаний, начиная с некоторого уровня, при этом время достижения этого уровня составляет величину, определяемую следующим математическим выражением: — (En и RnA1, или где с1р — начальный уровень; 20 — круговая частота автоколебаний; некоторый постоянный коэффициент, характеризующий близость устройства к пороry самовозбуждения;

А - некоторый постаянный коэффициент, узкий динамический диапазон устройства вследствие необходимостй подбора параметров регулирующего элемента для обеспечения условий самовозбуждения, а также наличие значительного количества ручных операций в процессе . определения. коэффициента передачи че35 тырехполюсника.

Целыа изобретения является сокращение времени измерений коэффициента передачи четырехполюсника.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее индикатор, генератор испытательного сигнала, выполненный в виде управляемого интегратора, выход которого соединен с первым входным зажимом устройст45 ва, а второй входной зажим которого соединен с одним из входов элемента сравнения, выход которого через блок управления подключен ко входу генера" . тора испытательного сигнала, и геНератор тактовых импульсов, выходом

50 соединенный с управляющим входом блока управления, введены динамический запоминающий блок, два масштабных преобразователя, делитель напряжения, второй управляемый интегратор, сумматор, источник опорных напряжений, второй элемент сравнения, четыре коммутатора, причем выход генератора испытательного сигнала через последовательно включенные динамический запоминаюший блок и первый масштабный преобразователь соединен со входом второго коммутатора, первый выход которого соединен со входом второго масштабного преобразователя и с выходом первого коммутатора, вход последнего соединен с выходом динамического запоминающего блока, а второй выход второго коммутатора соединен с первым входом четвертого коммутатора, второй вход которого соединен со вторым выходом третьего коммутатора, вход которого соединен с выходом второго масштабного преобразователя, а. первый выход третьего коммутатора соединен через делитель напряжения со входом индикатора, прн этом выход четвертого коммутатора соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорных напряжений и с первым входом первого элемента сравнения, а выход второго элемента сравнения соединен с одним из входов блока управления и с управляющим входом второго интегратора, выход которого. подключен к первому управляющему входу первого масштабного преобразователя и через первый вход сумматора соединен с первым управляющим входом второго масштабного преобразователя, а второй вход сумматора соединен с первым выходом источника опорных напряжений, при этом соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами соответственно динамического запоминающего блока, коммутаторами, элементами сравнения и со вторыми управляющими входами обоих масштабных преобразователей.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, управляемый интегратор 2, исследуемый четырехполюсник 3, первый элемент 4 сравнения, блок 5 управления, динамический блок 6, первый коммутатор 7, первый масштабный преобразователь 8, второй коммутатор 9, второй масштабный преобразователь 10, третий коммутатор 11, делитель 12 напряжения, индикатор 13, второй управляемый интегратор 14, сумматор 15, четвертый коммутатор 16, второй элемент

894602 4 ка 5 управления подается импульс сброса (фиг. 2 y), устанавливающий элемент

l7 сравнения в исходное состояние (фиг. 2и) после перевода блоком 5 управления четвертого коммутатора !6 в нижнее положение. После установления необходимых коэффициентов .передачи " обоих масштабных преобразовате лей блок 5 управления переводит масштабные преобразователи 8 и

10 в режим хранения коэффициента передачи (фиг. 2, t и tg). Затем блок 5 управления переводит коммутаторы 9 и 11 в верхнее положение, а коммутатор 7 размыкается, при этом выходной сигнал динамического запоминающего блока через последовательно соединенные масштабные преобразователи 8 и 10 и делитель 12 напряжения поступает на индикатор 13 (фиг. 2 ), который индицирует величину коэффициента передачи исследуемого четырехнолюсника .3 в виде иапряжения постоянного тока у g$g и fl где К, - коэффициент деления делителя

12 напряжения, который выбирается равным 1

ОО

ФоРмула изобретения

17 сравнения и источник 18 опорных напряжений.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство S находится в режиме калибровки, при этом производится автоматическая коррекция дрейфа нуля управляемого интегратора 2 и элементов 4 и 17 сравнения. Работа устройства начинается с поступления с выхода генератора 1 тактовых импульсов на вход блока 5 управления команды "Начало измерения" (фиг. 2с ). При этом с выхода управляемого интегратора 2 (фиг. 26) на вход исследуемого четырехполюсника 3 поступает линейно нарастающее напряжение. В зависимости от коэффициента передачи четырехполюсника 3 изменяется крутизна подаваемого сигнала (фиг. 26). При равенстве напряжений, подаваемых от источника 18 опорных напряжений на вторые входы элементов 17 и 4 сравнения, последний своим выходным сигналом (фиг. 21.) через блок 5 управления переводит интегратор 2 в режим кратковременного хранения его выходного напряжения (фиг. 2, t ), при этом осуществляется перезайись информа- 30 ции с выхода интегратора 2 в динамический запоминающий блок 6 (фиг.28)

Uo

"дь = где 0 — опорное напряжение элемента

О

4 сравнения;

33

К вЂ” коэффициент передачи четырехполюсника 3.

В тот же момент времени блок 5 управления запускает второй управляемый интегратор 14, который своим вы- 11 ходным сигналом (фиг. 2з) управляет коэффициентом передачи ка,одого из масштабных преобразователей 8 и 10, причем первый коммутатор 7 замкнут, второй и третий коммутатор 9 и ll соответственно находятся в нижнем положении, а четвертый коммутатор 16— в верхнем положении. Для обеспечения нормальной работы обоих масштабных преобразователей 8 и 10 введен сумматор 15, обеспечивающий выходной сигнал интегратора 14 (фиг. 2%), что позволяет применить один .элемент

17 сравнения для достижения в обоих масштабных преобразователях 8 и 10 коэффициента передачи, равного К

Для обеспечения работы элемента 17 сравнения совместно с обоими масштаб- ными преобразователями 8 и 10 с блоУстРойство @ля автоматического измерения коэффициента передачи четы;рехполюсника, содержащее индикатор, генератор испытательного сигнале, выполненный в виде управляемого интегратора, выход которого соединен с первым входным зажимом устройства, а второй входной зажим которо а соединен с одним из входов элемента сравнения, выход которого через блок управления подключен ко входу генератора испытательного сигнала, и генератор тактовых импульсов, выходом соединенный с управляющим входом блока управления, о т л и ч а ю— щ е .е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены второй управляемый интегратор, два масштабньм преобразователя, сумматор, динамический запоминающий блок, источник опорных напряжений, второй элемент сравнения, делитель напряжения, четыре коммутатора, причем выход генератора испытательного сигнала через последовательно включенные динамический запоминающий

7 8946 блок и первый масштабный преобразователь соединен со входом второго коммутатора, первый выход которого соединен со входом второго масштабного преобразователя и с выходом первого коммутатора, вход последнего соединен с выходом динамического запоминающего блока, а второй выход второго коммутатора соединен с первым входом четвертого коммутатора, второй вход. 1О которого, соединен со вторым выходом третьего коммутатора, вход которого соединен с выходом второго масштабного преобразователя, а первый выход третьего коммутатора соединен д через делитель напряжения со входом индикатора при этом выход четвертого коммутатора соединен с первым входом второго элемента сравнения, . второй вход которого соединен с выхо. дом источника опорных напряжений и с первым входом первого элемента срав кения, а выход второго, элемента сравнения соединен с одним из входов бло02

8 ка управления и с управляющим входом второго интегратора, выход которого подключен к первому управляющему входу первого масштабного преобразовате- ля и через первый вход сумматора соединен с первым. управляющим входом второго масштабного преобразователя, а второй вход сумматора соединен с первым выходом источника опорных напряжений, при этом соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами соответственно динамического запоминающего блока, коммутаторами, элементами сравнения и со вторыми управляющими Вхо дами обоих масштабных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М 2184968, кл. G 01 R 17/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 552570, кл. 6 01 К 27/28, 1977 (прототип).

894602 .а с ив.Х

Составитель Л. Муранов

1 р рктоо И. Микеева,Техуер Е.Харитончик Корректор Г.Назарова;

Заказ 11479/73 Тираж 135 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035> Москва Ж-35 Рарискаяиаб.дд. 4/5

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