Автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 781711 (22) Заявлено 06 ° 07. 81 (2>) 3336462/18-21 (51) М. КлСоюз Советских

Социалистических

Республик

G 01 R 27/02 с присоединением заявки М? (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070283. Бюллетень HP (ЩУДК 621.317. .33(088 ° 8) Дата опубликования описания 07.02 83 (72} Авторы изобретения

Г.A Äåéíåãà и В.И.Косюк

Отделение Всесоюзного научно-иссле проектно-конструкторского и технол института источников тока (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИИ ЧЕТЫРЕХДЕТЕКТОРНЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ IIAPANETPOB

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения полных сопротивлений и комплексных коэффициентов передачи преобразователей электрических сигналов, а также для снятия амплитудно-фазочастотных характеристик преобразователей механических сигналов в диапазоне низких и инфракрасных частот.

По основному авт.св. 9 781711 известен автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров, содержащий генератор перестраиваемой частоты, первый выход которого соединен с входом из- мерительного блока, выход которого подключен к измерительным входам четырех сумматоров, выходы которых соединены соответственно с четырьмя детекторами-квадраторами, электронно-лучевой индикатор, два дифференциальных усилителя, выходы которых соединены соответственно с двумя отклоняющими пластинами электроннолучевого индикатора, четыре блока запоминания амплитудных значений сигналов со сбросом памяти, входы которых соединены с выходами четырех детекторов-квадраторов, а выходы — соответственно с входами двух дифференциальных усилителей, четыре дополнительных выхода генератора перестраиваемой частоты подключены соответственно к опорным входам четырех сумматоров (1j.

Недостатками известного измерителя являются большая погрешность измерения при перестройке частоты генератора, около 7-9%, из-за изменения относительных уровней напряжений выходных сигналов генератора, а также конструктивная сложность, обусловленная подачей с генератора перестраиваемой частоты четырех опорных сигналов, сдвинутых относительно друг друга на 90, что не всегда возможно и вызывает неудобства как при настройке прибора, так и при подготовке его к эксплуатации.

Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров, содержащий генератор перестраиваемой частоты, первый выход которого соединен с входом измерительного блока, выход которого под995014 ключен к измерительным входам четырех сумматоров, выходы которых соединены соответственно с четырьмя детекторами-квадраторами, электроннолучевой индикатор, два дифференциальных усилителя, выходы которых соединены соответственно с двумя отклоняющими пластинами электроннолучевого индикатора, четыре блока запоминания амплитудных значений сигналов с сбросом памяти, входы ко- 10 торых соединены с выходами четырех детекторов-индикаторов, а выходыс входами двух дифференциальных усилителей, четыре. дополнительных выхода генератора перестраиваемой частоты 1S подключены соответственно к опорным входам четырех сумматоров, введен инвертируюший усилитель, причем.. вход последнего соединен с выходом измерительного блока и измеритель- 20 ными входами первого и третьего сумматоров, а выход инвертора — с измерительными входами второго и четвертого сумматоров, опорные входы первorо и.второго сумматоров соединены с дополнительными выходами генератора, имеющего нулевой фазовый сдвиг, а опорные входы третьего и четвертого сумматоров соединены с выходом генератора, имеющего сдвиг, З0

1" фазы — .

На чертеже изображена блок-схема устройства в режиме измерения коэфФициентов отражения двухполюсников 35 (полных сопротивлений).

Устройство содержит генератор 1 перестраиваемой частоты, например типа Гб-15 или Г6-26, с основным выходом 2 и дополнительными выходами 40

3 и 4, измерительный блок 5 мостового (или какого-либо другого) типа с исследуемым двухполюсником 6, инвертируюший повторитель 7, сумматоры

8-11,детекторы-квадраторы 12-15 блоки 16-19 запоминания амплитудных значений сигналов со схемами сброса памяти, дифференциальные усилители 20 и 21 и электронно-лучевой индикатор 22.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал вида П sin& (где О, амплитуда, Ж- круговая частота; - время) с основного выхода 2 генератора 1 поступает на измерительный блок 5 с исследуемым двухполюсником б.

С выхода измерительного блока 5 сигнал вида

)с,ацоsin (gt+g), где k — коэффициент передачи изме- рительного блока 5;

4 - модуль измеряемого пара« метра (коэффициента страже- . 65 ния, полного сопротивления, коэффициента передачи и т,п.); — фаза измеряемого параметра исследуемой нагрузки б, поступает на измерительные входы сумматоров 8 и 10 и на вход инвертируюшего повторителя 7, На выходе инвертирующего повторителя 7 с учетом коэффициента пере-. дачи инвертируюшего повторителя 7, равного -1, сигнал имеет вид

-k„U sin(et+/) .

С выхода инвертирующего повторителя 7 сигнал подается на измери.тельные входы сумматоров 9 и 11.

С дополнительного выхода 3 генератора 1 перестраиваемой частоты, имеющего фазу Оо, сигнал поступает на опорные входы сумматоров 8 и 9, а с дополнительного выхода 4 .генератора 1, имеющего фазу 90, сигнал поступает на опорные входы сумматоров

10 и 11.

Таким образом, напряжения, поступающие на входы детекторов-квадраторов 12-15, будут иметь вид ()ьх щ =" а 1" ()о 9"" (в4 ") " фо« в41

L380(1$ = %4k27Uо (QH=f q)K Uo×è i ех14= 1 гУ()о и Ь ф)+<>Uo«KNK+g09i

$« «<

На выходах детекторов-квадраторов 12,=15 амплитуды напряжений описываются следующими выражениями

Оь,х = kk@ U (1+++2gcosf); где k — коэффйцйент передачи сигнала детекторами-квадраторами 12-15.

Аналогичными выражениями будут описываться и постоянные напряжения, которые появляются на выходах блоков 16-19 для запоминания амйлитудных значений сигналов.

В результате попарного вычитания этих постоянных напряжений дифференциальными; усилителями 20 и 21 получаем

U > î = ) с kk+ 4yoosg, Ь1х, ksc krak U 4ysin9, где k - коэффйциейт передачи дифференциальных усилителей.

После подачи сигналов U „ и 0, „ на электронно-лучевой индикатор 22 получим на экране световое пятно, радиус отклонения кото995014 рого от центра трубки R будет характеризовать модуль измеряемого параметра нагрузки, а угол отклонения радиус-вектора от вертикали 4y - фазу измеряемого параметра нагрузки . где k -чувствительность индикатора, = aretg - —

О и вью ао

Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики за счет уменьшения подводящих соединений с дополнительных. выходов генератора.

Испытание опытного образца показали,.что погрешность измерения комплексных величали в рабочем диапазоне частот 10 -10 . Гц снизилась до 1,5-23 против 7"9Ф у базового объекта. формула,изобретения

Автоматический четырехдетекториый измеритель комплексных параметров по авт.св. 9 781711, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

S повышения точности измерения, в него .введен инвертируюший усилитель, причем вход последнего соединен с выходом измерительного блока и измерительными входами первого и тре10 тъего .сумматоров, а выход инверторас измерительными входами второго и .четвертого сумматоров, опорные входы .первого и второго сумматоров сое. динены с дополнительными выходами генератора, имеюшего нулевой фазовый сдвиг, а опорные входы третьего и четвертого сумматоров соединены с выходом дополнительного генератора, Ф имевшего сдвиг фазы — .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 781711, кл. G 01 R 27/26, 1978.