Квазиуравновешенный мост для измерения параметров трехэлементного двухполюсника

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Сещиалистнческнк

Республик (ii) 949517 (61) Дополнительное к авт. сеид-sy (22) Заявлено 241230 (21) 3224392/18-21 (343М.Кл з сприсоединением заявки ¹(23) Приоритет

G 01 R 17/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.0832- Бюллетень ¹ 29 (531УДК 621. 317 .

733(088 8) Дата опубликования описания 070882 (72) Автор изобретения

М.Р.Сафаров

1 д (1у

Фас ю ц, (71) Заявитель,Уфимский нефтяной институт (54) КВАЗИУРАВНОВЕШЕННЫй МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

IlAPAMETPOB ТРЕХЭЛЕМЕНТНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров трехэлементных двухполюсников.

Известно устройство для измерения параметров трехэлементных двухполюсников, содержащее частотномодулированный источник питания, трансформатор с тремя обмотками, преобразователь тока в напряжение, интегрирующее устройство, нуль индикатор, фазочувствительный детектор квадратуры и три исполнительных элемента, регулирующие активнйй, емкостной и индуктивный токи. Известное устройство предназначено для измерения параметров параллельного колебательного контура (активное сопротивление, емкость, индуктивность., включенные параллельно).(1).

Его недостатком является невозможность использования при измерении параметров резонансных двухполюсников со смешанной схемой соединения трех элементов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство, содержащее интегрирующий усилитель, отсчетные Приборы, частотномодулируемый источник питания,подключенный к первичной обмотке трансформатора с двумя вторичными обмотками, имеющими общую точку, причем первая обмотка другим концом через исследуемый двухполюсник соединена с входом усилителя, а вторая обмотка с регулируемым числом витков соединена с входом усилителя через образцовый элемент, между входом и выходом усилителя подключено активное сопротивление, а выход усилителя соединен с входами фазочувствительных детекторов синфазной и квадратурной составляющих, другие входы детекторов подключены к выходу источника питания, соединенного с модуляционной системой уравновешивания, кроме перечисленных, в устройстве задействованы индикатор равенства модулей и вычитающее устройство P2).

Однако этим устройством невозможно проводить измерение параметров резонансных трехэлементных двухполюсников, что следует также из его названия.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможности измерения как резонансных, так и нерезонансных двухполюсников различной структуры.

949517 укаэанная цель достигается тем, что в квазиуравновешенный мост для измерения параметров трехэлементного двухполюсника, содержащий интегрирующий усилитель, отсчетные блоки,источник питания, соединенный с экстре- 5 мальным модуляционным. блоком, подключенным к первичной обмотке трансформатора с двумя вторичными обмотками, имеющими общую точку, причем первая обмотка другим концом через исследуе- 10 мый двухполюсник соединена с входом усилителя, а вторая обмотка с регулируемым числом витков соединена с входом усилителя через образцовый элемент, между входом и выходом усилителя включен резистор, а выход усилителя соединен с входами фазочувствительных индикаторов синфазнбй

15 и квадратурной составляющих, другие входы индикаторов подключены к выходу источника питания, дополнительно введен делительный блок, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами фазочувствительных индикаторов квадратурной и синфазной составляющих, а выход делительного блока подключен к отсчетному блоку и к входу интегрирующего усилителя, выход которого соединен с вторым отсчетным блоком и с входом экстремального модуляцион30 ного блока. При изменении характера двухэлементной ветви двухполюсника первый вход делительного устройства подключается к выходу индикатора синфазной.составляющей, а второй — к выходу индикатора квадратурной составляющей.

На чертеже показана схема устройства.

U Е R - (----"--- + jw(= -С - ) ")ил

W о 9w (R+ w>L+ 6 . и

Ъ Ь 6

L6 (1)

wz Lz

6 6

На выходе фазочувствительного индикатора 10 квадратурной составляюбО б5

Устройство содержит источник 1 пи тания с напряжением Ео, трансформатор

2 с первичной обмоткой 3 (>) и двумя

4 и 5 вторичными (&4 и шз), исследуе-45 мую комплексную проводимость 6 (С6,1. й6 ), образцовый элемент 7, усилитель

8, образцовый резистор 9 (R<), фазочувствительный индикатор 10 квадратурной составляющей, фазочувствительный индикатор 11 синфазной составляющей, делительный блок 12, отсчетный блок 13, интегрирующий усилитель 14, экстремальный модуляционный блок 15 уравновешивания, отсчетный блок 16.

Квазиуравновешенный мост работает 55 следующим образом.

Напряжение на выходе усилителя

8 определяется из выражения щей с коэффициентом передачи К дей-, ствует напряжение

К . -4-)ик .д, о 9 ло и а на выходе фазочувствительного ин- дикатора 11 синфазной составляющей с коэффициентом передачи К действует напряжение

U =E R К - ° ------,у . и R6 (3) ь 6 л 0 9+w Н ОС

Напряжения, определяемые выражениями (2) и (3), подаются на вход делительного блока 12 с коэффициентом передачи К, на выходе которого имеем л2. R ° К

6 лл (4) После прохождения интегрирующего усилителя 14 с коэффициентом передачи

К« последнее выражение преобразуется к виду

u =----"---"- (С -С " ) °,(К,+- и )К о К а. Кл - (о1. 2 д я. л4 R6 К,„6

Lå Кло K z. Клл, (5)

Ь лл

Экстремальный модуляционный блок 15 уравновешивания задает закон модуляции частоты источника питания, анализирует изменение параметров напряжения 0л4 и формирует регулирующее воздействие, изменяющее число витков щ добигаясь независимости от частоты выходного напряжения интегратора.

Последнее условие выполняется при

W ь w4 (б) а напряжение на выходе делительного блока становится равным ц JwL6 КЯ) Кл (7)

Re Клл

Параметр одноэлементной части двухполюсника Сь определяется из выражения (6), а относительный параметр двухэлементной части находится по показаниям блока 13, измеряющего напряжение на выходе делительного блока.

Устройство предназначено для измерения параметров двухполюсника, составленного из параллельного соединения двух ветвей — одноэлементной и двухэлементной.

Характер образцового элемента (индуктивный, емкостной или активный) 7 и одноэлементной ветви должны совпадать, а в двухэлементой ветви может находиться конденсатор или катушка индуктивности последовательно соединенные с резистором.

При измерении параметров двухполюсННКоВ емкостного характера в двухэлементной ветви к входу делимого дели949517

Формула изобретения

Составитель В.Семенчук

Редактор Л.Гратилло ТехредМ. Рейвес Корректор В.Бутяга

Заказ 5739/32 Тираж 717 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 тельного блока подключается выход ИНдикатора активной составляющей, а к входу делителя — выход индикатора квадратурной составляющей. Процесс измерения при этом не отличается от ранее рассмотренного. 5 Постоянная времени двухэлементной ветви (Q /R< ) определяется по показаниям отчетного блока 16, поскольку после достижения условия (6) напря жение на выходе интегрирующего усили-10 теля ц . 1.

L6,К о Ка К 4 (8)

44 К„ становится прямо пропорциональным по-)5 стоянной времени двухэлементной ветви.

Таким образом, предлагаемое устройство расширяет функциональные возможности известного, так как позволя-2О ет измерять параметры как резонансных, так и нерезонансных двухполюсников °

Квазиуравновешенный мост для измерения параметров трехэлементного двухполюсника, содержащий интегрирующий усилитель, отсчетные блоки, лсточник питания, соединенный с экстремальным модуляционным блоком, подключенным к первичной обмотке трансформатора с двумя вторичными обмотками, имеющими общую точку, причем первая обмотка другим концом через исследуемый двухполюсник соединена с входом усилителя, а вторая обмотка с регулируемым числом витков соединена с входом усилителя через образцовый элемент, между входом и выходом усилителя включен резистор, а выход усилителя соединен с входами фазочувствительных индикаторов синфаэной и квадратурной составляющих, другие входы индикаторов подключены к выходу источника питания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей моста за счет обеспечения измерений параметров как резонансных, так и нерезонансных двухполюсников, в него введен делительный блок, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами фазочувствительных индикаторов квадратурной и синфазной составляющих, а выход делительного блока подключен к отсчетному блоку и к входу интегрирующего усилителя, выход которого соединен с вторым отсчетным блоком и с входом экстремального модуляционного блока.

Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 467297, кл. G 01 R 27/02.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 234508, кл. G 01 R 31/26.