Устройство для измерения параметров нерезонансных двухполюсников

%1)4 К 27/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ Н АВТОРСИ риборы метров161 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(71) Пензенский сельскохозяйственный институт(56) Энштейн С,Л. Цифровые ии системы для измерения параконденсаторов. - М.: 1978, с85, рис, 6-1.Авторское свидетельство СССР У 798626, кл. С 01 К 27/02, 1981, (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕРЕЗОНАНСНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащее генератор сигналов подключенный к диагонали питания измерительной цепи, выходы которой подключены к входам блока предварительной обработки, выходы которогоподключены к входам блока функционалного преобразования, выходы которогосоединены через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и блок сопряжения к входаммикропроцессора, выходы которого соединены с входами цифрового индикатора, генератор тактовых импульсов,выход которого соединен с управляемымивходами генератора сигналов, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей и повышения точности, выход,генератора тактовых импульсов соединен с управляемыми входами блокапредварительной обработки и блокаФункционального преобразования.1250984 О д . 231%/д /П 4/./О/ /02/ /01/4Определив / и , записывают выражения для 1 1, Ь//), 6, 3 и 8Ф /в 3=- /0+И,/"-/ц,4 О /О 4 /04 4 Ь 2/ /О 10( 4 4 ) К 2(О, Таким образом, параметры трех- элементных двухполюсников можно определить используя как амплитуднофазовые, так и фаэовые и амплитудные соотношения между сигналами, снимаемыми с измерительной цепи. При этом использование амплитудно-фазовых соотношений позволяет расширить. Функциональные возможности, использование Фазовых соотношений обеспечивает увеличение точности измерения, а при использовании амплитудных соотношений увеличивается точность в результате уменьшения структурной погрешности н расширяется частотный диапазон измерения вследствие исключения фазовых соотношений между сигналами, снимаемыми с измерительной цепи.Устройство по фиг, 5 работает следующим образом. В зависимости от выбранной схемы замещения по первому импульсу с генератора 14 тактовых импульсов включается один из режимов работы функционального генератора 6, питающего измерительную цепь 7, при этом обеспечивается или режим короткого замыкания при последовательно-параллельной схеме замещения н режим холостого хода лри параллельно-последовательной схеме замещения трехэлементного двух 40(50) Подставив (49) в (13), а (50) в 14), получают выражение для опредеения 1 ив амплитудной форме; 50"/цОпределив / иможно записать и остальные производные от них ларамегры в амлитудной форме: юе / а//( а с/,./Д, /1//1 г/. э - я - г( )М О)//2 / э/ / 41 253 аЙ,Й,Оюза - ф 4- о Щ 4/ц, Ц -О,/ -/й,/ -/О+/Для измерительной цепи по фиг. 3согласно векторной диаграмме фиг, 4и теореме о двух сторонах треугольЗОника и угле между ними для треугольника (с) /7 (Ь) можно записать:5 О 5 полюсника. Напряжения с измерительной цепи 7 поступают в блок 8 предварительной обработки.По второму тактовому импульсу происходит переключение режима работыгенератора 6На вход измерительнойцепи 7 поступает синусоидальное напряжение. При этом напряжения с измерительной цепи 7 через блок 8 пред-варительной обработки и сигналы, полученные при обработке во время действия первого тактового импульса,поступают на вход блока 9 Функционального преобразования, который в зависимости от способа преобразования(с использованием амплитудно-фазовых,фазовых или амплитудных соотношениймежду сигналами) выдает сигналы втой или иной форме на вход АЦП 10.Блок 11 сопряжения производит перевод сигналов АЦП на язык микропроцессора 12, который производит математическую обработку сигналов по соответствующей программе и выдачурезультата на цифровой индикатор 13,Сигналы с первого и второго инФормационных выходов блока предварительной обработки по Фиг. 6 поступают через блоки 15.1 и 15,2 согласования на выходы блока предваритель ной обработки и одновременно на входыблока 16 деления, При поступлении наего управляемый вход первого тактового импульса происходит деление сигналов и результат заносится в блок17 памяти. По второму тактовому импульсу блок деления не работает,сигнал с блока памяти поступает навторой выход блока предварительнойобработки,40Блок функционального преобразованияпо фиг. 7 работает следующим образом,На первый, второй и третий входыблока функцнонального преобразованияпоступают соответственно сигналы 45снимаемые с образцового элемента 1 через блок 15 согласованияблока 8 предварительной обработки1-уровень, пропорциональный коэффициенту отношений элементов 1 и 3 иэмерительной цепи 7, и сигнал О сизмеряемого двухполюсника (Фиг. 2).Блок 18 умножения работает при воздействии второго тактового импульсана его управляющем входе. Сигнал 550пропорциональный произведениюК О, с выхода блока 18 умножения поступает на один из входов разностной схемы 19, на второй вход которой поступает сигнал О . Разностный сигнал 04 повернутый Фаэовращателем 20 нг +7/2, и сам раэностный сигяал являют я опорными сигналами соответственно для первого и второго фаэочувствительных выпрямителей. На информационные входы Фазочувствительных выпрямителей поступает сигнал 0 С выхода первого фаэочувствительного выпрямителя 21.1 на первый выход блока Функционального преобразования поступает сигнал, величина которого пропорциональна О, соб , а с выхода второго Фазочувствительного выпрямителя на второй выход блока функционального преобразования - сигнал, пропорциональный О, г, п(1, Одновременно с этим сигнал Д 4 выпрямляется амплитудным преобразователем 22 и поступает на третий выход блока Функционального преобразования. Таким образом, на выходе блока 9 присутствуют в ана- . логовой Форме три сигнала, которые в дальнейшем преобразуются АЦП 10 в цифровой код и блоком 11 сопряжения переводятся в Форму, удобную для ввода в.микропроцессор 2. Сам микропроцессор 12 может выполнять согласно введенной программе ряд преобразований с целью получения необходимых результатов преобразований с выводом их на цифровой индикатор.Блок функционального преобразования по фиг. 8 работает следующим образом,По второму тактовому импульсу с выходов первого 18, 1 и второго 182 блоков умножения сигналы пропорциональны произведению 11 К и 0 К соответственно. Сигнал с выхода второго блока 18,2, умножения поступает на информационные входы обоих фазочувствительных выпрямителей. Опорные напряжения на фазочувствительные выпрямители и сигнал на вход амплитудного преобразователя, а также сигналы с выходов указанных блоков на выходы блока Функционального преобразования поступают аналогично сигналам в блоке функционального преобразования по фиг. 7,Блок функционального преобразования по фиг. 9 работает следующим обваэом.г 5 55При построении реальной векторной диаграммы распределения токов и напряжений н измерительной цени, необ 2, а результат умножения - наодин из входов блока 1 б деления. Одновременно на раэностную схему 19.1щодаются два сигнала (О,/2 и /О /результат вычитания поступает на 5один из входов второй схемы 19,2, навторой вход которой поступает сигнал /6 /2, С выхода второй раэностной схегы сигнал поступает на одиниз входов блока 18 умножения, иа гОвторой вход которого поступает сигнал ф,(, а результат умножения подается на другой нход блока деления,на выходе которого появится сигнал,пропорциональныйАналогичноможно получить и другие параметры.В блоке фунционального преобразования по фиг. 12 на вход блока 18умножения поступают сигналы с первого и второго входов блока функцио- Инального преобразования, В моментдействия второго тактоного импульсарезультат с выхода блока умноженияОэ = 1, И поступает на один из нходон первой раэностной схемы 19,1,на другой ее вход подается сигналс третьего входа блока функционального преобразования Иг . С первойсхемы 19,1 сигнал О и сигнал 62поступают на вторую раэностную схему 19,2, на выходе которой получают сигнал Оэ , На входы первого, второго и третьего амплитудных греобраэователей 22.1, 22.2, 23.3 поступаютСООтНЕтетНЕННО СИГНаЛЫ 6, 0 5 И Ог,а преобразованные преобразователямив постоянные уровни - соответственнона первый, второй и третий выходыблока функционального преобразования. С выходов блока 9 функционального преобразования сигналы подаются через АЦП 10 и 11 сопряжения намикропроцессор 12, выполняющий определенные программой операции, Результаты преобразований отражаются цифровым индикатором 13,Все это справедливо при условии,что входное сопротивление блоковсогласования, подключаемых к изме"рительной цепи, бесконечно большое и носит чисто активный характерв режиме заданных напряжений илибесконечно малое н режиме заданноготока, ходимо не только не учитывать влияние входного сопротивления блоковсогласования на результат измерений,но и устранить это влияние. Этовозможно при поочередном подключенииблока согласования к измеряемомутрехзлементному и образцовому двухполюснику,Иэ анализа векторных диаграммфиг, 13 а, 3, 14 с 3, о видно, чтопри поочередном подключении одногои того же блока согласования к образ"цовому элементу К и исследуемому2 токи через К - 1 н в первомслучае и через первый активный пара"метр К - 12 во втором случае, равны как токи одной последовательнойветви, т.е. можно записать." н 22/О,/ но если взять отношение токов,1 гг г получают(О,( (Б,( тогда,и1 1 гг т.е. ток 1Доказав, что токи 1 н и 1 равны по величине и направлению , строят совмещенную векторную диаграмму рас" пределения токов и напряжений при поочередном подключении блока согласования к образцовому и исследуемому днухполюсннкам (фиг. 15) и определяют параметры исследуемого трех- элементного днухполюсника.При определении величины первого актинного параметра, как и но всех предыдущих случаях для такой схемы замещения, необходимо в измерительной цепи создать режим короткого замыкания в параллельной цепи. В этом режиме блок согласования, вернее его входное сопротивление, вначале подключается к образцовому двухполюсни ку и сигнал, снимаемый с него 11, необходимо запомнить. Затем, переключив блок согласования к исследуемому трехэлементному двухполюснику 2, который в данный момент является параметром а 6, снимается сигнал 1 гг и одновременно делится на сигнал О, хранимый в памыти:Пь1( =:О, от.е. М, -КФПри делении сигналов влияние вход-ного сопротивления блока согласования на результат определения М исключается,При подаче на вход измерительнойцепи сииусоидального воздействия 10сигналы с образцового и измеряемого двухполюсников снимаются поочередно через один блок согласования,Сигнал 0 снимаемый с обраэцово 9го элемента, запоминается.Переключив блок согласования к исследуемому двухполюснику, получаютсигнал 0, Таким образом, получаюттри сигнала 5 0, := Г и Ьоперируя которыми получают выражениядля определения ь, ь, 3 р и3 аналогичные выражениям (2) - (8),однако из результата, во всех случаях исключено влияние входного сопро 25тивления блока согласования,При подаче тактовых импульсов ключи блока управления (Фиг, 17) замыкаются, годключая к информационномувходу блока 8 предварительной обработки сигналов соответствующее напряжение с измерительной целя 7.Функцией дополнительного блока памяти по Фиг, 18 является как запоминание, так и воспроизведение записанного вектора напряжения по импуль сам с генератора тактовых импульсов.К примеру, по первому тактовому импульсу через блок 15 согласования1проходит сигнал (1, в блок памяти 17.2, другие блоки по первому, импульсу не работают по второму тактовому импульсу через блок 15 согласования пооходит сигнал 0 непосредственно на один иэ входов блока 16 деления. Записи 0 в блок 17,2 памя 1ти не происходит, так как по второму тактовому импульсу в нем происходит воспроизведение ранее эаписан 1ного сигнала 0, с выдачей на второй выход блока 16 деления. Результат деления К записывается в блоке памяти 17,1 По третьему тактовому импульсу через блок 15 согласованияТпроходит сигнали опять записывается в блок 17,2 памяти. По четвертому тактовому импульсу через блок 15 согласования проходит на выход блока предварительной обработки сигналов 9 с выхода блока 171 памяти - сигнал К с выхода блока 171 .памяти - сигнал ЦДальнейшая обработка сигналов производится аналогичными блоками функциональной обработки сигналов, АЦП, блоком сопряжения, микропроцессором и цифровым индикатором,Таким образом, достигается расширение Функциональных возможностей .У так как измеряются параметры трехзлемецтных двухполюсциков., а также повьппение точности измерения в результате исключения влияния на результаты измерения входного сопротивления блоков согласования.ния 4. Устройство ио п. 3, б.1 ок функционального преобразсвация которого содержит блок умножеция, информационные входы которого соединены первым ц вторым входами блока функционального преобразования, у 1 прдцллемый вход - с управляющим Входом блока функционального преобразования, а выход - с одним из входов разностцой схемы, второй вход которой соединен с третьим входом блока фуцкциондцьногс преобразования, а Выход вместе с Входом фазовращателя - с опорным Входом первого фаэочувствительного Выпрямителя, выход которого соединен с первым выходом блока функционального преобразования и входом дмплитудцс 1 го преобразователя, выход которого соединен с третьим выходом блока функционального преобразования, выход фазовращателя соединен с оиорнь:.м Входом Второго фазсчувстэительногс вьп 1 рямитепя, Выход которого соединен с Вторым выходом блока функциональногс преобразования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введен второй блок умножения, пцфсрмдцисццые входы которого соединены с вторым и третьим входами блока функциондльногс преобразования управ.1 лемый вход - с управляющим входе блока функционального преобразования, а выход - с ицформдциоццымп Входами фдзочувствительцых ВьптрлмиОЛЕЙ.5. Устройство по и. 3, блок функционального преобразования которого содержит блок умножения, Информационные Входы которого соединены с первым и вторым Входами блока функционального преобразования, управляемый ВхОд с уираВляющим ВХОдом блока функцисцального преобразования, а выход - с одним из Входов рдзцостцсй схемы, Второй вход которой соединен с третьим входом блока фуцкцисцдльцого преобразования, с т л ич д ю щ е е с я тем, что В цегс введены два фаэовремеццых преобрдэовдтеля причем первый Вход первого фдзовремеццогс преобрдзсвдтеля соединен с первым входом блска сруцкциОндльцсгс иресбрдзс 1 вд 1;ия первый Вход второго фазоврем-нного преобразователя соедицец с Выходом разцостцсй схемы, вторые Вхсдь 1 фдзовременцых преобразователей соединены с 1 етнертым входом блока функционального преобразователя, а Выходы с ссотнетствуюгтимя Вь 1 лсддми блока фуцкцясцальцсгс преобразования. б, Устройсствс: пс и, 3, блок функ 1 гОнального цресбсдэОГ 5 д 1 ьця 1 сстсрсгсТираж 728Государственного ко елам иэобретений и о Москва, Ж, Раушс Подписноеитета СССРкрытийсодержит блок умножения, информационные входы которого соединены с первым и вторым входами блока функционального преобразования, управляемый вход - с управляющим входомблока функционального преобразования,а выход - с одним иэ входов разностной схемы, второй вход которой соединен с третьим входом блока функционального преобразования, два фаэовременных преобразователя, выходыкоторых соединены с соответствующимивыходами блока функционального преобразования, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что первые входы фазовременныхпреобразователей соединены с выходомблока умножения, второй вход первогофазовременного преобразователя соединен с выходом разностной схемы, авторой вход второго - с третьим входом блока функционального преобразования,7. Устройство по п. 3, блок функционального преобразования которогосодержит блок умножения, информационные входы которого соединены с первым и вторым входами блока функционального преобразования, управляемыйвход - с управляющим входом блокафункционального преобразования, авыхад - с одним из входов разностнойсхемы, второй вход которой соединенс третьим входом блока функционального преобразования и входом преобразователя, выход которого соединенс соответствующим выходом функционального преобразования, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в неговведены три амплитудные преобразователя, причем вход первого соединенс первым входом блока функционального преобразования, вход второго - с выходом разностной схемы,выходы амплитудных преобразователейсоединены с соответствующими выходами блока функционального преобразования.8. Устройство по и. 7,о т л ич а ю щ е е с я тем, что в блок функционального преобразования введена разностная схема, входы которой соединены с выходом первой раэностной схемы и третьим входом блока функционального преобразования, а выход - через амплитудный преобразователь к соответствующему выходу блока функционального преобразования. 9. Устройство по и, 1, содержащее генератор подключенный к диагонали питания измерительной цепи, блок предварительной обработки,выходы которого подключены к входам блока функционального преобразования, выходы к. -срого подсоединены через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок сопряжения и микропроцессор к входам цифрового индикатора, генератор тактовых импульсов, выходы которых соединены с управляемыми входами генератора сигналов, блока предварительной обработки, блока функционального преобразования,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в него введен блок управления, информационные входы которого соединены с выходами измерительной цепи, выходы - с входами блока Предварительной обработки, а управляемые входы - с соответствующими управляющими выходами генератора тактовых импульсов.10. Устройство по и, 9, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит два ключа, причем входы и выходы ключей соединены с соответствующими входами и выходами блока управления соответственно , управляемые входы первого ключа соединены соответственно с первым и третьим управляющими входами блока управления, а управляемые входы второго ключа соединены соответственно с вторым и четвертым управляющими входами блока управления.11. Устройство по п, 9, блок предварительной обработки которого содержит блок согласования, вход которого соединен с входам блока предварительной обработки, а выход соединен параллельно с одним из выходов блока предварительной обработки и одним из входов блокаделения, выход которого соединен свходом блока памяти, выход которого соединен с вторым выходом блокапредварительной обработки сигналов,первые управляемые входы блоковделения и памяти соединены с вторым управляющим входом блока предварительной обработки, о т л. ич а ю щ е е с я тем, что в неговведен второй блок памяти, вход которого соединен с выходом блока согла сования, выход - с вторым входомблока деления и третьим выходом бло ка предварительной обработки, управляемые входы блока согласованияи второго блока памяти соединеныпараллельно с соответствующимичравляющими входами блока предва 1250984рительной обработки, второй управляемый вход первого блока. памяти соединен с четвертым управляющим входом блока предварительной обработки,15 го 25 30 35 40 45 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения и контроля составляющих измеряемого комплексногосопротивления двухполюсника, и может быть использовано при контролеи измерении параметров первичныхпреобразователей (датчиков) с многоэлементной схемой замещения,Цель изобретения- расширение функциональных возможностей и увеличение точности измерения параметровнереэонансных трехэлементных двухполюсников.На фиг. 1 и 2 представлены измерительная и векторная диаграмма длядвух видов последовательно-параллельной схемы замещения трехэлементного двухнолюсника; на фиг. 3 и 4измерительная цепь и векторная диаграмма для двух видов параллсльно-последовательной схемы замещения трехэлементного двухполюсника; на фиг. 5 -структурная схема предлагаемого устройства для измерения параметров нереэонансных трехэлементных двухпоЛюсников; на фиг, б - структурнаясхема блока предварительной обработки; на фиг, 7 и 8 - структурные схемы блоков функционального преобраэо"вания, реализующих амплитудно-фазовые способы для измерительных цепейпо фиг. 1 и 3 соответственно; нафиг, 9 и 10 - структурные схемы блоков функционального преобразования,реализующих фазовые способы для измерительных цепей по фиг. 1 и 3;на фиг, 11 и 12 - структурные схемыблоков функционального преобразования, реализующих амплитудные способы для измерительных цепей пофиг, 1 и 31 на фиг, 13 - подключениекомплексного сопротивления блокасогласования к образцовому двухпопюснику измерительной цепи и его зекторная диаграмма распределениятоков и напряжения; на фиг. 14 - подключение комплексного сопротивленияблока согласования к измеряемомутрехэлементному двухполюснику и еговекторная диаграмма распределениятоков и напряжений; на фиг. 15 - совмещенная векторная диаграмма распределения токов и напряжений при поочередном подключении блока согласования к образцовому и исследуемому двухполюсникам; на фиг. 1 б - структурная схема устройства измерения параметров нерезонансных трехэлементныхдвухполюсников с устранением шунтирующего влняния входного сопротивленияблоков согласования; на фиг17структурная схема блока управления;на фиг. 18 - структурная схема блока предварительной обработки,Измерительные цепи по фиг. 1 и 3 составлены из образцового (М ) двухполюсника 1 и измеряемого трехэлементного двухполюсника 2 с элементами 3-5 замещения (й, /Ь,), имеющими размерность сопротивлений.На векторных диаграммах фиг. 2 и 4 приняты следующие обозначения: о 1 вектор напряжения питания измерительной цепи; цс - вектор падения напряжения (1 снимаемого с образцовогодвухполюсника; СЬ - вектор падениянапряжения Оснимаемого с измеряемого трехэлементного двухполюсника;О, - вектор падения напряжения 0усиленный в М раз т.е,1;М, ; к - отношение падения напряжения на исследуемом трехэлементном двухполюсникек падению напряжения на образцовомдвухполюснике при первом воздействиина входе измерительной цепи; 1 - токв последовательной ветви; 1, - токчерез реактивный элемент 5 (в данномслучае с ) параллельной цепочки;1 - ток через активный элемент 4параллельной цепочки; ь - фазовый сдвиг вектора падения напряжения на образцовом двухполюснике относительно вектора напряжения питания; р - фазовый сдвиг вектора напряжения питания относительно вектора напряжения О, ; су - фазовый сдвиг вектора напряжения 0, или 0 относительно вектора напряжения бЪ - фазовый сдвиг вектора напряжения 6 относительно вектора напря 3жения 0,- фазовый сдвиг вектора напряжения 04 относительно вектора напряжения 0 Э,- фазовый сдвиг вектора напряжения 0относительно вектора напряжения ОУстройство для измерения параметров нерезонансных трехэлементных двухполюсников фиг. 5) содержит функционально управляемый генератор 6, подключенный к измерительной цепи 7, выход которой соединен через блок 8 предварительной обработки с блоком 9 функционального преобразования, выход которого соединен через последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь 10, блок сопряжения 11,работающий по определенной программе микропроцессор 12 с цифровым индикатором 13 и генератор 14 ЗО тактовых импульсов.Блок 8 предварительной обработки сигналов (Фиг. 6), входами подключен через блоки согласования 15. 1 и 15.2 к входам блока 16 деления, выход ко- З 5 торого соединен с входом блока 17 памяти, выход которого является одновременно одним иэ выходов блока предварительной обработки сигналов.Блок 9 Функционального нреобраэо о вания сигналов по фиг. 7 для измерения параметров трехэлементных днухполюсников по последовательно-параллельной схеме замещения с использованием амплитудно-фазовых соотноше ний, своими входами соединен с первым и вторым входами блока 18 умножения, выход которого соединен с одним из входов раэностной схемы 19, выход которой подключен к входу 50 фазовращателя 20, выходы Фазочувствительных выпрямителей 21. 1 и 21,2 и амплитудного преобразователя 22 являются одновременно выходами блока функционального преобразования. 55Блок 9 Функционального преобразования сигналов по фиг, 8 для измерения параметров трехэлементных двухполюсников по параллельно-последовательной схеме замещения с использованием амплитудно-фазовых соотношений содержит два блока 18.1 и18.2 умножения, входы которых являются одновременно входами блока функционального преобразования, выход бло.ка 18.1 умножения соединен с однимиэ входов разностной схемы 19, выходкоторой подключен к входу фазовращателя 20, два фазочувствительных выпрямителя 21.1 и 21.2 и амплитудныйпреобразователь 22, выходы которыхявляются одновременно выходами данного блока функционального преобразования.Блок 9 функционального преобразования сигналов по фиг, 9 для измерения параметров трехзлементных двухполюсников по последовательно-параллепьной схеме замещения с использованием Фазовых соотношений междуисследуемыми сигналами содержит блок18 умножения, входы которого являются одновременно входами самогоблока функционального преобразования, а выход соединен с одним извходов раэностной схемы 19 и двафаэовременных преобразователя 23,1и 23,2, выходы которых являются одновременно выходами блока функционального преобразования сигналов.Блок 9 функционального преобразования сигналов по фиг, 10 для измерения параметров трехэлементныхдвухполюсников по параллельно-последовательной схеме замещения с использованием Фазовых соотношений содержит те же блоки, что и на Фиг. 9,отличие состоит в связях,Блок 9 Функционального преобразования сигналов но фиг. 11, для измерения параметров трехэлементныхдвухполюсников по последовательнопараллельной схеме замещения с использованием амплитудных соотношений между исследуемыми сигналами содержит блок 18 умножения, входыкоторого являются одновременно входами блока функционального преобразования, а выход соединен с одним извходов схема разности 19 и четыреамплитудных преобразователя 22,122.4, выходы которых одновременноявляются выходами блока функционального преобразования.Блок 9 функционального преобразования сигналов по Фиг. 12, для1250984 Блок 24 управления (фиг. 17) сос- ний тоит из двух нормально разомкнутых КЯК ключей 25,1 и 25.2, управляемые входы которых соединены с управляющими 50 входами блока 24 управления.Блок 8 предварительной обработки сигналов (фиг. 18) содержит блок 15 согласования, блок 16 деления и блоки памяти 7.1 и 17,2, выходы кото где рых одновременно являются выходами блока предварительной обработки сигналов. О,О О 7 001 О 7 й,К -О, измерения параметров трехэлементныхдвухполюсников по параллельно-последовательной схеме замещения с использованием амплитудных соотношений меж-,ду исследуемыми сигналами содержитблок 18 умножения, входы которогоявляются одновременно входами блокафункционального преобразования, выход блока 18 умножения подключенк одному иэ входов первой схемы 19.1 1 Оразности, выход которого соединенпараллельно с одним из входов второйразностной схемы 19,2 и входомпервого амплитудного преобразователя22.1 , и амплитудные преобразователи 1522.2 и 22.3, выходы которых одновременно являются выходами блока функционального преобразования.Измерительные цепи по фиг. 13 а и14 а аналогичны измерительным цепям 20по фиг. 1 и 3, отличие состоит втом, что на фиг. 13 а комплексноевходное сопротивление блока согласования Х подключено к образцово.му двухполюснику 1 Ы), а нафиг, 14 а - к измеряемому трехэлементному двухполюснику 2 (Б).Векторные диаграммы на фиг, 136,146 и совмещенная векторная диаграмма на фиг, 15 построены для измери- ЗОтельных цепей фиг, 13 а и 14 а, направление токов через элементы которыхсовпадают с направлениями, указанными на векторных диаграммах.Структурная схема устройства измерения параметров трехэлементныхдвухполюсников по фнг. 16 отличаетсяот схемы по фиг. 5 тем, что в неевведен блок 24 управления между измерительной цепью 7 и блоком 8 предварительной обработки сигналов, атакже дополнительными снязами с генератора 14 тактовых импульсов к измерительной цепи 7 и блоку 24 управления,При определении первого активногопараметра трехэлементного двухполюсника необходимо на входе измерительной цепи создать такое воздействиепри котором на параллельном участкеее, составленном из элементов 4 и 5(фиг. 1) будет режим короткого замыкания, а на последовательном участкеизмерительной цепи по фиг, 3 такжесоставленном иэ элементов 4 и 5,режим холостого хода,Режим короткого замыкания можетбыть создан путем подачи на вход измерительной цепи по фиг. 1 с емкостной схемой замещения напряжения питания в виде очень кратковременных импульсов, при этом(Ос 2 дЕС 1так как частота питания Е велика, ас индуктивной схемой замещения - пос"тоянное напряжение, при этом М ==2 М 1.= О,поскольку Е бесконечно мала.Режим холостого хода может бытьсоздан путем подачи на вход измерительной цепи по фиг. 3 с емко"тнойсхемой замещения напряжения питанияв виде постоянного уровня, при этом 1Х:со так как Е мала2 ц ЕСФ У а с индуктивной схемой замещения - импульсное напряжение большой частоты, при этом Х = 2 1 Е Ь : Оэ поскольку 1 велика.Во всех укаэанных случаях в измерительных цепях по фиг. 1 и 3 остаются подключенными к напряжению питания последовательно соединенные образцовый двухполюсник 1 номиналом ос и измеряемый и первый элемент 3 с номиналом с 4 трехзлементного двухполюсника 2.Величину активного параметра можно определить при первом воздействии из соотношения падений напряжена , и с 6 при известном о(3) тогда При подключении на вход измерительной цепи сицусоидльного напряжения, соотношения между М и оСо сохраняются и определяются коэффициентом К , поэтому считается, что, при определении остальных параметров трехзлемецтцого двухполюсника изв( стцы три вектора напряжений О О Б=О, 1.На вект )ой диаграмме фиг. 2 1 О показана воэможность определения параметров /о идля емкостной последовательно-параллельной схемы замещения с использованием амплитудно-фазовых соотношений (для индук тивцой последовательно-параллельной схемы замещения расчеты аналогичны),Вектор напряжения на параллельном участке 0 . = О- ОТок измерительной цепи .1 рас кладывается на ток 1, через второй активный элемент 4 (/5),который совпадает по направлению с вектором напряжения О и ток 1 через реактивный элемент 5 , который опережа/ет вектор напряжения 04 на + -2 т.е. 1, = 1 сов у ; 1, = Гз)я(1 .Общий ток Зная токи и напряжения, можно записать выражения параметров параллель 40 цой цепи Тангенс угла потерь определяется как отношение реактивного и активного параметров параллельной цепн: 50/04/со О,з у-- с( с( (4рМО уАбсолютное приращение активного 55 и реактивного пара;(стров определяется как разность между величиной образцового двухполюсцика 1 (Юо) и сами:и величинами активного и реактивного параметров Ю/ /О/ ьъ:с,(- - Ы)О, совОО,совсрОтносительные приращения активного и реактивного параметров определяются как отношения величин абсолютных приращений к величине образцового двухполюсцика:ьЬ /О/1 ао Особу(7)/04 / (8)У оо О,ь)п сНа векторной диаграмме фиг. 4 показана возможность определения параметров /о н /1 для емкостной парал" лельно-последовательной схемы замещения с использованием амплитуднофазовых соотношений (для индуктивной схемы замещения расчеты аналогичны).Ток измерительной цепи 1 в параллельных ветвях раскладывается ца ток 1, через первый активный зле" мент 3 (а) и ток 1 через последовательно соединенные второй активный элемент 4 (/ и реактивный элемент 5 . 1 , совпадает по направлению с вектором напряжения 0, а вектор тока 1 определяется7разностью векторов токов 1 и 1, т.е.,-1-1, (9)Вектор напряжения на втором активном параметре совпадает по направлению с током 1 и по величине равен проекции вектора напряжения 0 на направление тока 1/ Осо / Од соб (160 -1/ = - О с 05 , (1 О) Вектор напряжения на реактивном элементе 5отстает от тока 1 на л 2- П и величина его определяется как/ о/ О 5)в(180 -) О 5(в Для того, чтобы определить параметры /о инеобходимо выразить 1, через известные величины:Г,