Устройство для измерения параметров пассивного комплексного двухполюсника

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИРЕСПУБЛИН 4 11 4 С 01 К 17/10 1 1 Фъ - ., , Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСН и Заводе ехничесн 22271,СР1982. ПАРАО ДВУХ электроэобреы ости източ- локи 1 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯЫТРОВ ПАССИВНОГО КОМПЛЕКСНОГПОЛЮСНИКА.измерительной технике. Цель нтения - расширение функционалвозможностей и повышение точимерения. Устройство содержитннк 1 гармонического сигнала,Г" 2, 6 и 7 образцовых двухполюсников, ключи 4, 9 и 10, согласующий блок 8, функциональный преобразователь 13блок 14 индикации и блок 15 управления образцовыми двухполюсниками. Вве дение фильтров 11 и 12, настроенных на первую и вторую гармоническую составляющую сигнала питания, и конкретное выполнение функционального преобразователя 13 позволяет устройству измерять параметры пассивного комплексного трех- и четырехэлементного двухполюсника. Кроме того, исключаются погрешности, обусловленные конечным значением входных комп" лексных сопротивлений согласующих блоков, нестабильностью их коэффициентов передачи, а также фазовыми сдвигами опорных векторов н информационных сигналов в тракте преобразования. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. 13 ил.118 4598 вляющие ис 3,вляющие обставляющих двухполюсят от часительной це 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что Функциональныйпреобразователь содержит дискретныйгенератор импульсов, первый выход 40которого соединен с первым выходомфункционального преобразователя и с,первым входом блока управления, первый, второй и третий выходы которогоподключены к второму, третьему и четвертому выходам функционального преобразователя соответственно, четвер"тый выход блока управления подсоединен к,первому входу фазочувствителвного выпрямителя, а пятый - к первомувходу первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом микропроцессора,первый выход которого подсоединенк второму входу блока управления, 55 шестой выход которого подсоединен к бре тени ула и измерения парамплексного двухе источник пита- выходы которого ственно к входам ючей и к диагой измерительной. второму входу микропроцессора, второй и третий выходы которого соеди" пены соответственно с пятым и шестым 17 124Используя соотношения (18)-(21) и Формулы на фиг, 14 и 15, формируют численные значения составляющих исследуемого комплексного двухполюсника 3, Например, при последовательно- параллельной схеме замещения двухполюсника 3 емкостного характера можно записать(Р - ф г ) 1 (23)Е Я 12 (Р -Ро ) (А 2+1)з уф 1-К А 2. (1-2 ) Е ЪТР.Р)Акптф Ь "з Р (Ро Ро) (Аг+1) (Л 2 К 2+1) (26) 8 зфй 1 и Рз сост следуемого двухполюсникай "(и гг - сост разцового двухполюсникаПолученные величины с исследуемого комплексног гкка 3 (23)-(26) не эавп тот сигнала питания изме пи. Принимая во внимание нестрогое равенство (22), можно итеративно приблизить точность измерения составляющих измеряемого двухполюсника 3 к точности образцовых мер. Для этого повторяют .такты измерения образцовой ветви, при этом изменяют каждый раз величины составляющих образцового комплексного двухполюсника 7, используя для этого информацию, полученную в предыдущих тактах измерения.Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет значительно расширить функциональные возможности измерителя и повысить точность измерения параметров пассивных комплексных трех- и четырехэлемент-. ных двухполюсников. 1, Устройство для метров пассивного к полюсника, содержащ нин, первьп и второи подсоединены соотве первого и второго к нали питания мостов 5 О 15 20 25 30 35 цепи, первая и вторая вершины измерительной диагонали которой соединенысоответственно с первым и вторымвходами третьего ключа, выход которого подсоединен к первому входу согласующего блока, второй вход которогосоединен с общей шиной и с выходамйпервого и второго ключей, функциональный преобразователь, ггервьп выходкоторого подключен к первому входуисточника питания, второй, третш ичетвертый выходы функционального преобразователя соединены с управляющими входами первого, второго и третьего ключей соответственно, пятый выход соединен с входом блока индикации, шестой выход подсоединен к входу блока управления образцовыми двухполюсниками, первый, второй и третийвыходы которого подсоединены к управ-.ляющим входам первого, второго итретьего образцовых двухполюсниковсоответственно, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияФуггкциоггальных возможностей и повышеция точности измерения параметровпассивного комплекойого трех- и четы.рехэлементного двухгголюсгика, в неговведены два фильтра, входы которыхподсоединены к выходу согласующегоблока, а выходы подключены соответственно к первому и второму входамфункционального преобразователя,седьмой выход которого подсоединенк второму входу источника питания,19 1244598выходами Функционального преобразова- дискретного генератора импульсов теля, первый вход которого подключен подключен к четвертому входу блока к второму входу Фазочувствительного управления и к седьмому выходу функ- выпрямителя, выход которого подсоеди- ционального преобразователя, второй нен к второму входу первого аналого вход которого подсоединен к второмуГцифрового преобразователя, второй входу фазочувствительного выпрямите- выход дискретного генератора нмпуль- ля, выход которого соединен с вторым сов .соединен с третьим входом блока входом второго аналого-цифрового пре. управления, седьмой и восьмой выхо- образователя, выход последнего подды блока управления соединены соот ключен к третьему входу микропроцесветственно с первым входом второго сора, четвертый и пятый выходы дискфазочувствительного выпрямителя и с ретного генератора импульсов соедипервым входом второго аналого-цифро- нены с пятым и шестым входами блока ного преобразователя, третий вход управления.Юэ андрес ЛЖЖ ЛЮ РХ1244598 и 1 Х Составитель В,СеменчуТехред Л.Олейник Редактор Ю.С ктор С.Шекмар О/48 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5445982 35 40 45 50 55 Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала, блок 2 образцовых двухполюсников для выбора предела измерения, исследуемый комплексный двухполюсник 3, ключ 4, вершина 5 измерительной диагонали мостовой измерительной цепи, блоки образцовых двухпопюсников 6 и 7 допопнятОщих измерительную цЕпь до нулевого моста и моделирующих ветвь измерительной цепи, составленную из исследуемого комплексного двухполгоснттка 3 и блока 2 образцовых двухполюсников согласу 4 12Изобретение относится к электро- измерительной технике и может бьттт использовано для измерения параметров комплексных двухттолтоснттков.Цель изобретения " расширение функциональных возможностей за счет измерения параметров пассивного ком- . плексного трех- и четырехзлементного днухполюсгтика и повышение точности за счет исключентттт погрешности, обу-, словленной конечным значением вход,ных комплексных сопротивлений согласующих блоков, нестабильностью их коэффициентов передачи, а также Фазовыми сдвигами опорных векторов и информационных сигналов в тракте пре-. образования.На Фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - возможный вариант реализации функционального преобразователя; на Фиг.3 - структурная схема блока управления; на Фиг. 4 и 5 - вреглеттиые диаграммы, пояснягощие работу устройства, на фпг,б - эквивапептцые схемы замещения состояний измерительной цепи; на Фиг.7 - принципиальнаясхема источника гармонического сигнала, на Фиг.8 - временные диаграммы, поясняющие процесс формирования напряжения, питающего измерительную цепь, на Фиг.9 - структурная схема Формирователя импульсов, на Фиг,10 - прттмер построения микропроцессорного блока; на фиг. 11 - блок-схема алго" ритма процесса измерения, на Фиг.12 - векторная диаграмма, поясняющая работу устройства; на Фиг. 13 - структур-. ная. схема задающего гетте 1 Уатора, на Фиг. 14 и 15 - уравнения отсчета, по которым организуют алгоритмы вычисления составляющих измеряемого комплексного многоэлементного двухттолюсника в зависимости от схегтьт замещеттття. 5 10 20 25 30 ющий блок 8, ключи 9 и 10, Фильтры11 и 12, настроенные соответственнона первую и вторую гармоническуюсоставляющую сигнала питания, функциональный преобразователь 13, блок14 индикации и блок 15 управленияобразцовыми двухпопюсникдми, Функциональный преобразователь 13 содержитФаз очув ствтттельтп тй выпрямитель 16,задающий генератор 17 и Фазочувст"вительпый выпрямитель 18, блок 19управпепия, андлого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 20 и микропроцес"сор 21, аналого-цифровой преобразователь 22. Блок управления содержитпульт 23 управления, счетчтп 24 адреса, эдттоминдютций блок 25, Формирователь 26 импульсов, дешифратор 27 ко-манд уттрдтзлеттття. Источттттт 1 гармонического сигнала содержит делители28 и 29, Фильтры 30 и 31, суммирующий блок 32, усиггитель 33 мощности, .Формирователь 26 импульсов содержитделители 34-37, деицтфратор 38, элегтетгты 2 П-ИЛИ 39-44. Микропроцессор2 содержит дрифметпко-логическийблок (ЛЛБ) 45, блок 4 б.микропрограммного управления, блок 47 обмена информацией. Задающтттт генератор 17 со,ттержттт мультивибратор 48, делитель49 частоты. Еа Фиг.1 первый и второй выходы источника 1 гармонического сигнала подключены соответственно к зажимам двухпопюсников 2,6 и 3,7 измерительной цепи и через ключи 9 и 10 - к общей шине, которая соединена с вто" рым входным зджттмои согласующего блока 8. Первый входной зажим согласующего блока 8 подсоединен к выходу . ключа 4. Первый и второй входы ключасоединены соответственно с точка" ми соединения двухпопюсников 2,6 и 3,7 измертттельттой цепи. Выход согласующего блока 8 подключается через фильтры 11 и 12 к первому и второму входам функционального преобразователя 13, первый и седьмой выходы которого подключены к первому и второму входам источника 1 гармонического сигттитд, а второй, третий и четвертый выходы Функционального преобразователя 13 подсоединены соответственно к управляющим входам ключей 9, 10 и 4, Пятый и птестой выходы функционального преобразователя соединены соответственно с входами блоков 14 и 15.44598 5 О 15 20 25 30 35 40 3 .12Первый и второй входы функционального преобразователя 13 соединены соответственно с первыми входами фазочувствительных выпрямителей 16и 18, вторые входы которых подключенысоответственно к четвертому и седьмому выходам блока 9 управления, первый, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому выходам задающего генератора 17. Первый и третий выходы задающего генератора 17подсоединены к первому и седьмомувыходам функционального преобразователя 13, причем его второй, третийи четвертый выходы соединены соответственно с вторым, первым и третьимвыходами блока 19 управления, пятыйи восьмой .выходы которого подключены соответственно к первым входаманалого-цифровых преобразователей20 и 22. Вторые входы аналого-цифровых преобразователей 20 и 22 подсоединены соответственно к выходам фазочувствительных выпрямителей 16 и 1.8.Выходы аналого-цифровых преобразователей 20 и 22 соединены соответственно с первым и третьим входами микропроцессора 21. Микропроцессор 21связан с блоком 19 управления адресной шиной и шиной данных. Кроме того второй и третий выходы микропроцессора 21 соединены соответственно спятым и шестым выходами функционального преобразователя 13. Первый, третий, четвертый и пятый входы блока19 управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами формирователя 26 импульсов, первый и второй выходы которого подключены к четвертому и седьмому выходам блока 19 управления.Первый, второй, третий, пятый, шестой и восьмой выходы блока 19 подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому выходам дешифратора 27,команд управления, седьмой выход кото-рого подключен к первому входу счетчика 24 адреса, а восьмой - к первому входу формирователя 26 импульсов. Первый, второй и третий выходы пульта управления подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам счетчика 24 адреса, пятый вход которого соединен с шестым входом блока 19 управления, второй вход которого - шина данных подключенак первому входу запоминающего блока25, выход которого подключен к первому входу, дешифратора 27, второй входкоторого подсоединен к четвертомувыходу пульта 23 управления. Второй,третий и четвертый входы формирователя 26 подключены соответственно кпервому, третьему, четвертому и пято"му входам блока 19 управления, четвертый и седьмой выходы которого соединены с первым и вторым выходами формирователя 26 импульсов.Первый и второй выходы источника гармонического сигнала соединены соответственно с входами делителей 28 и 29, выходы которых через фильтры 30 и 31 подключены соответственно к первым и вторым входам суммирующего блока 32, выход которого подсоединен к выходу усилителя 33 мощности, первый и второй выходные зажимы которого соединены с первым и вторым выходными зажимами источника 1 гармонического сигнала.Второй, третий, четвертый и пятый входы формирователя 26 импульсов соединены соответ твенно с входами делителей 34-37, прямые и инверсные выходы которых подключены к первым входам частей И соответственно элементов 2 И-ИЛИ 39-42, вторые входы которых подключены к первому выходу дешифратора 38, второй выход которогоподсоединен к первым входам частейИ элементов 2 И-ИЛИ 43 и 4, вторыевходы которых соединены с выходамисоответственно элементов 2 И-ИЛИ 3942, Выходы элементов.2 И-ИЛИ 43 и 44подключены соответственно к первомуи второму выходам формирователя 26импульсов, первый вход которого соединен с входом дешифратора 38. Второй вход - адресная шина микропроцессора 21 соединен с первым входом арифметико-логического блока 45,адресная шина которого подключена кпервому входу блока 46 микропрограммного управления, второй и третий 50входы которого соответственно по командной магистрали и шине сигналовпрерывания подключены к выходам блока 47 обмена информацией. Выход блока 46 микропрограммного управ ления по шине служебных сигналов связан с входами управления блоков 45 и 47. Блок 47 обмена информацией соединяется по шине данных синформационным входом арифметико-логического блока 45, Кроме того блок .47 соединен шиной данных через пера выл выход микропроцессора 21 с запоминающим блоком 25. Первый и третий входы микропроцессора 21 соединены с информационными входами блока 47 обмена информацией, первый и второй информационные выходы которого под ключецы соответственно через второй и третий выходы микропроцессора 21 соответственно к пятому и шестому выходам функционального преобразователя 13. 15Выход мультивибратора 48 соединен с пятым выходом задающего генератора 17 и с входом делителя 49 частоты, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подклгочены соответ ствеццо к первому, второму, третьему и четвертому выходам задаощего генератора 17.Устройство работает следующим образом, Р 5В соответствии с алгоритмом изиереция ца ключи 4, 9 и 10 поступагот управляющие сигналы (фиг, 4) с чет- Iвертого, второго и третьего выходов уггционального преобразователя 13, ЗО с четвертого выхода (фиг, 4 строка ,) - на ключ 4, а с второго и третьего входов (фиг, "4 строки б .и Ь) - на ключи 10 и 9.11 о время действия высокого уровня (первый и второй тактьг, 1 пг.4 строка о.) согласующий блок 8 подклю. чается двухпозициоцным ключом 4 к вершнгга ветви, содержащей иссйедуемьп 1 двухполюсник 3, а во время дей О ствия низкого уровня - к вершигге ветви,.содержащей образцовый одно- элементный 6 и образцовый комплексный 7 двухполюсники.Длительность временных интервалов 45соответствующих первому, второму,третьему и четвертому тактам (фиг.4),определяется временем преобразова-. ния ацалогогых сигцалов в выпрямите.- лях 16, 18 и преобразователях 20, 5022 функционального преобразователя.Последовательность работы ключей9 и 10 определяется схемой замещенияисследуемого комплексного сопротив"ления и может задаваться с пульта 23управления программой.Еаприыер, для измерения при после.гдовательно-параллельной схеме эамещения исследуемого двухполюсника 3, ключи 9. и 10 поочередно, в первом и третьем тактах - 10, а во втором и четвертом - 9 подключают двухполгосники 3,7 и 2,6 к общей шине. Для измерения при паралгдельно-последовательной схеме замещения очередность работы ключей обратггая: в первом и третьем тактах ключ 9, а во второмчетвертом тактах ключ 1 О подкгпочагот двухцолосцики 3,7 и 2,6 к общей шине Па фиг, 4 строки б и 5 иллюстрируют работу ключей для измерения при последовательно-параллельной схеме за" мещеция исследуемого двухпохпосника 3, При этом измерительная цепь в процессе измерения изменяет свою структуру. Фиг. б иллюстрирует эквивалентные схемы состояний измерительной цепи для изглерещдя при последовательно-параллельной схеме замещения исследуемого двухполюсццка 3, причем фиг. 6 О. соответствует первому, фиг, 66 - второму, 1 иг, 6 Ь третьему, фиг, 6 - четвертому тактам измерения. Во всех четырех тактах изг.ерптельцая цепь питается цапряжени" ем с выхода источника 1, которое пропорционально сумме напряжений двух разных частот.Выходное напряжсцие источцпка формируется следуощим образогг, С вы" хода мультпвибратора 48 задающего ге" нератора 17 последовательность импуль сов (фиг. 5 строка й ), тактирующих работу всего устройства, поступаетна пятью выход задагощего Генератора 17 и вход делителя 49 частоты, с вы", ходов которого две парафазные последовательности импульсов (фиг, 5 стро" ки О, Ь , Е и Ж ), соответствующие, например, червой и второй гармоникам напряжения питания измерительной цепи поступают соответственно на первыйУ второй, третий и четвертьк выходы задающего генератора 17. С первого и третьего выходов генератора 17 через ггервьпг и седьмой выходы функционального преобразователя 13 сигналы (фиг, 5 строки Ои е,) постулаот через входы источника 1 гармонического сигнала на входы делителей 28,и 29 частоты. Коэффициент деления делителей 28 и 29 равен двум, что аналогич.цо уменьшению частоты их выходных сигналов вдвое. Фильтры 30 и 31Э на входы которых поступают прямо"7 1244угольные импульсы со, скважцостью двас выходов делителей 28 и 29 (фиг. 5строки , 3 и фиг.8 строки й, 6 ),выделяют первые гармоники входных,сигналов (фиг.8 строки Ь и - ), которые поступают.на вход суммирующегоблока 32, с выхода которого сигналсложной формы поступает ца вход усилителя ЗЗ мощности. На выходе усилителя 33 получают сигнал для питаниясизмерительной цепи (фиг.8 строка 0).На фиг.8 строка б иллюстрирует сиФнал, получаемый на выходе согласующего блока 8, например, в первом такте измерения. На выходе фильтров 11и 12 получают сигналы (фиг. 8 строки Ж и), которые через первый ивторой входы функционального преобразователя 13 поступают ца информационные входы фазочувствительцых выпрямителей 16 и 18,На управляющие входы фаэочувствительцых выпрямителей 16 и 18 поступают сигналы через четвертый и седь мой выходы блока 19 управления с вы.ходов формирователя 26 импульсов, принцип работы которого поясняется с помощью временной диаграммы на фиг.5. На входы делителей 34-37, коэффициент деления которых равен двум, поступают сигналы (фиг.5 строки б,, е и Ж) первого, второго, третьего и четвертого выходов задающего генератора 17. На выходе делителей 3435 37 получают сигналы, частота которых вдвое меньше частоты сигналов, поступающих на входы этих блоков (фиг,5 строкЪ Е, д ,и Ц). Кроме того, сигналы (фиге 5, строки , и ф ) сдвинуты относительно сигналов строки соответственно 0 и Й ца 90 . Нафиг.5 строки Т, О,и 11 показаны только прямые выходные сигналы де 4 лителей 34-37. Временные завпсимос-45 ти инверсных сигналов аналогичны,Погрешности в формирования фазового сдвига, равного 90, таким способом определяются нейдецтичностью времен задержек логических элементов, на которых построены делители34-37. С помощью существующей элементной базы можно получить погреш-ность в формировании указанного фазового сдвига до 2 А 10 рад, чтов большинстве случаев приемлемо дляпрецизионных измерений с точностьюдо 10 Е. 598 8ПО команде с дешифратора 27 дешифратор 38 вырабатывает управляющие сигналы для элементов 2 И-ИЛИ 39-44, выполняющих функцию дискриминатора сигналов, поступающих с выхода формирователя 26 через четвертьп и седьмой выходы блока 19 управления ца управляющие входы фазочувствительных выпрямителей 16 и 18. Таким образом, на управляющие входы выпрямителей 16 и 18 в соответствии с алгоритмом измерения поступают сигналы Г 1, Г 11, М 1 и Г 13, причем сигналы Г 11 и М 1 сдвинуты соответственно относительно сигналов Г 1 и Г 1 на К, а сигналы Г 1) и Г 1 соответственно относительно М и М сдвинуты ца 37/2, где- порядковый номер частоты.Фаэочувствительцые выпрямители 16 и 18 в процессе измерения последовательно детектируют сигналы, по-. ступающие с выходов фильтров 11 и 12 синхронно с сигналами Г 11, И, М, и Й.Процесс управления работой устройства осуществляется программным .путем. Это происходит следующим образом.На счетчик 24 адреса с пульта 23управления поступает информация о начале измерения, о конце измерения и о начальном адресе программы, по которой выполняется измерение и которая определяет режим измерения, те, с пульта управления задается вцд и характер схемы замещения исследуемого комплексного двухполюсцика. С пятого выхода задающего генератора 17 через шестой вход блока 19 управления на счетный вход счетчика 14 адреса поступают импульсы (фиг. 5 строка д ).Запуск и остановка счетчика 24адреса осуществляется автоматически или вручную с пульта 23 управления.С выхода счетчпа 24 адреса на первую магистраль запомицающего блока 25 поступают адреса считываемых ячеек памяти, содержание которых с помощью дешифратора 27 команд управления преобразуется в управляющие комацды. Команды поступают через первый, второй и третий выходы блока 19 управления к ключам соответственно 4, 9 н 10 через шестой выход блока 19 управления по адресной магист" рали, через второй вход микропро(3)-(6) отсутствует погрешность, обусловленная фазовыми сдвигами в аналоговом тракте преобразования.На фпг.12 приведена векторная диа О грамма измерительной цепи, при фазовом сдвиге системы опорных ортогональных сигналов Ил ОМ на уголотносительно частотной составляющейнапряжения Е источника 1 гармони ческого сигнала,.Из диаграммы на фиг. 12 видно, чтоотношение, например, действительнойчасти двухэлементной схемы замещениякомплексного двухполюсника 3 к вели чине образцового двухполюсника 2 определяется из выражения где а=Ка для 4: аь=П1.1 о 1,=Ц 2 сов (=ЪллД сов+Ьл я 1 пЦ+Ьл,где Ъ=1,соя Ф, Ьл 2=Кл 2 яхп ,; Ьл=ПС целью исключения аддитивной состав-.ляющей погрешности, учитывая, что длякодов Т ,и Т арЪ =П вычисляютсяследующие соотношения:Т,-т,=Й=2(а халку 1 );: Яю Ол Млл 2(а+1 Ул,1 алР+)1Т 2)-Т 21 5552 Г 2 (ацх 2 л+ а 22 У 21) 5р -с 2=му 2(а,у 1 а хил);Т 2 2-02 2(Ьих 2+ Ь у )1Я 2 1= 12=2(Ьл;су 12 Х Ь хл)1,О 2,-О 2;М=2 (Ь 2 У 22+ Ьх) .Цифровые коды (2) фиксируются в запоминающем блоке 25. Они представляютсобой проекции напряжений Ол Пл 2, 1120и 111, на опорные сигналы М,5, Б 2, Мли М , причем, например, х,=Ц,совсл 1,2 2а у =П я 1 п 1 и. Взаимосвязь, синфазнойи л 1и квадратурной составляющих детектируемых сигналов (1) в кодах (2),обуславливающаяся нелинейиостью аналогового тракта преобразования, отра.жена в (2) наличием в каждом уравснии компонента х 1,1 и уц .С целью исключения погрешности отшунтирования согласующим блоком 8 измерительной цепи и сдвига фаз сигна.г глов Е, и Е 5 относительно сигналовИ 1, М 1 отношения составляющих двух-элементной схемы замещения исследуемого комплексного двухполюсника 3 к.величине с образцового двухполюсника 2 на частотах с)ли 55) вычисляютсясогласно выражениям КЕЕ л) Бл5 ов ( ф 11-52 се 0 Еей "(с) 20 г 2 гг ИК (сд Е с 41)12 +М 2 1,2121+МАМ 22 И 5 Й 555 еИ 2+МИМ 2 рав- ож- то нени е же налогично у ссуждения м Очевидно, ч иво и для с 1 лученное ур нию (3). Та Пдля Ясправ ривести и казанное для Р и 2.е я ( лл -Ф 1 )+П,=Кл 1 Усояч)1505 я 1 п 5 1 +Пилия ,+СОЯ 51 Преобразуем это уравнение к виду 5иск СггЭИ) ОИ 5005 5 ггг Огг С 05 гг гОггги гг О 555 гиггг иг 5 и . Ог гс 05 4 ггг г гги 5 ггг) Си) Подставляя в (7) вместо фазовых углов Ял и Ф 2 л соответственно фазовые углы а+ 10 = л 1 и 1 +Р 5 л= 1 получаем Век (с 4)- Ыцсояф) П соя лл +Е 2 Сгц 4 л )+Пля 1 пц 1 в 1 п)2, (8 Очевидно, что уравнение (8) является отношением действительной части двух- элементной схемы замещения комплексного двухполюсника 3 к величине образцового двухполюсника 2 в системе координат МОХ,1, т.е. фазовый сдвиг напряжения Ел относительно опорных ортогональных векторов Ил и М 4 при подобном алгоритме обработкине влияет на результат преобразования. Даг13124459811 ринимая во внимание, что для м- д А(1-К тематической моцелн устройства (2)Ьлеа - ,а,агг)йО и 14) можно переписать равнения (3)х(лхел+улл уел а нагл+але гг ха+уа аа ел ег ел и) у х -х у х + ху 2 Л Лг гг = Б бг2 Л чеция,составл мещениядвухполю- величиньобразцовников 713) детектрными сигирмируютсяя в запоми де И ахГР сопротивлен ых двухполюси бируются синалами 11 (, 1)1( цифровые коды, нающем блоке Сигналь хронно с опо иЦ,Й 1. Фо фиксирующиес О 25: Ухгл хллуг 1 ал(алк аль ег =, БЛ (- - хх,у -Та Л РгР и Бл, Б - численные знаропорциональные отношениямющих двухэлементной схемы заисследуемого. комплексногосника 3 соответственно однеродных и неоднородных по характеру образцовому двухполюснпку 2 к величине этого двухполюсника, не содержащие мультипликативной погреп)ности;( ) ( (Рл, Рг и Бл, Бе - численные значения, пропорциональные отношениям составляющих двухэлементной схемы замещения исследуемого комплексного двухполюсника 3 соответственно однородньгх и неоднородных по характеру образцовому двухполюснику 2 к велпчи-. не этого двухполюсника, содержащие мультипликативную погрепгност, С - мультипликативная погрешность измерения. 11 о уравнениям на фиг. 14 и 15 микропроцессором 21 вычисляются величины отношений составляющих четырехэлементной схемы замещения иссле дуемого двухполюсника 3 к величине образцового двухполюсника 2. Например, для последовательно-параллельной схемы замещения исследуемого двухполюсника 3, имеющего емкостной характер (фиг. 14 строка 1) имеем: 5где о(.л- величина образцового двухпо)псника 2,На фиг. 14 и 15 приняты следую"щие значения: 15 - составляющая последовательной цепи исследуемогодвухполюсника 3, однородная по характеру образцовому,цвухполюснику 2;- составляющая последовательнойцепи исследуемого. двухполюсника 3,неоднородная по характеру образцовому двухполюснику 2, )( " составляющаяпараллельной цепи исследуемого двухполюсника 3, однородная по характеру, образцовому двухполюснику 2, 4 -составляющая параллельной цепи иссле 2 О дуемого,двухполюсника 3, неоднородная по характер образцовому двухполюснику 2 К = в ." - отношение гармо-ьОнических составляющих сигнала питания измерительной цепи, А и С - коэф 25 фициенты, вычисляемые по следующимформулам;:Б 2А= - ,2" , С=, ф - -"- ЗО В соответствии с полученными соотношениями (9), (10), (11) и (12)блок 15 управления образцовыми двухполюсникамц задает определенные значения образцовых двухполюсников 6 и 35 7, моделирующих ветвь, содержащую исслецуемыи двухполюсник 3,3 третьем и четвертом тактах измерения на выходе фильтров формируют"ся сигналы40иг =Р (Й е,1 ег е Бед): (13)1244598 16мещения образцового комплексногодвухполюсника 7 соответственно однородных и неоднородных по характеруобразцовому двухполюснику 6, к вели-чине этого двухполюсника, содержащиемультипликативную погрешность з,Р Р 1 и Я Я 1 - численные значения,пропорциональные отношениям составляющих двухэлементной схемы замещения10 образцового комплексного двухполюсника 7 соответственно однородных и не-.однородных по характеру образцовомудвухполюснику 6, к величине этогодвухполюсника, не содержащие мульти 15 пликативной погрешности. Можно записать, что, например,15 О=КГ,з Ь(ф 1+ )+11.;КзЬ(,)+.ОщКР)пф,ф)+БЯ - - Ц зз.п( +ф)+у%4 ГФ ф+ А) 1.Я;-к,п, в ю ( + 1, ) +у.,МК,РЬ(Р)+.,Е,;К,Ц. Ь(Д,+),) 11.,где Щ - Фазовые сдвиги напряжений11 относительно напряжений Е3К - коэффициенты передач аналогового. тракта преобразования соответственно на -ом такте измеренияи на 3-ой частоте питания измерительной цепи.Для исключения аддитивной, состав"ляющих погрешности, вычисляются следующие выражения: зИ фча а +а.а20 где= -з- в д в "з- мультипликативнаяа+а,)и )а погрешность.Аналогичные уравнения можно записатьи для кодов Р Я и Я) Далее вычисляются отношения составляющих Л двухэлементной схемы замещения исследуемого комплексного двухполюсника 3к соответствующим составляющим двухэлементной схемы замещения образцового комплексного двухполюсника 7 на 30 каждой из частот(18,.19 и 20,21) Далее вычисляются отношения составляющих двухэлементной схемы замещения образцового комплексного двухполюсника 7 к величине образцового двухполюсника 6 по Формуламр 1 ) 11 М М Р Хз ф+ИБД,+з:р л,4, 15)Г 1 з +Мзч ч- М,И;Г Мсз Г +МцГЕ Г 1), -Г 1, Г 1гд Р, Ри Я, Я-. численные значения, пропорциональные отношениям составляющих двухэлементной схемы зао-з 35 Р. Яо "р ф ЯоГ Т=-К,И,соз + Ф)+цТ-К Б соя(, + 9)+11 оТ =-К Ц,сов ,+ ф) +11 оТак как условия преобразования сигнаФ в Влов б, и бз, Б, и 0 а также Би0), О и Б),) одинаковые, то можно заключить, что ЯЯ, а бо-Я. Следо"вательно при вычислении соотношений(18)-(21) равные коэффициенты сократятся, а это означает, что полученные соотношения (18) в (21) свободныот погрешности,. обусловленной нелинейностью коэффициента передачи в 50аналоговом тракте измерения Этоможно показать следующим образом,