Преобразователь комплексного сопротивления

) (1 1)4 001 К 2 ОСУ ПО Д ф,1 д САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРНИКОМ ЕТ н тодыЯ ТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Эпштейн С.Л. Измерение харакФтеристик конденсаторов.И.-Л.:Энергия, 1965, с. 14.Гриневич Ф.Б., и др. 06 од ой автокомпенсационной схеме измерения емкости.Автоматический контроль и ме электрических измерений: Труды Конференции, Новосибирск: Наука, 1967, Т. 2(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОЬНЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий генератор рабочей частоты, первый выход которого соединен с первой клеммой преобразователя, вторая клемма которого соединена с инвертирующим входом усилительного каскада, выходом соединенного с первым выводом первого колебательного параллельного ЬС - контура и с неинвертирующим входом согласующего каскада, выход которого является выходом преобразователя и соединен через образцовый конденсатор с инвертирующим входом усилительного каскада, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом согласующего каскада и с вторым выходом генератора рабочей частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования за счет снижения фазовой нестабильности преобразователя, в него введен второй колебательный параллельный Ь С - контур, при этом второй вывод первого колебательного параллельного ЬГ -контура через второй кслебательный параллельный Г - контур подключен к второму выходуюю генератора рабочей частоты, причем частоты настройки обоих Ь 1-контуров противоположно расстроены относительно рабочей частоты.12 О 5061 П:П 1+3 6С1 О- "о / . 5Сс, 1-ч 5С 1 ( Ь)При условии, что 13 хсс 1 выходное напряжение 2 ОВ случае если ь.т= омодуль3 Фвыходного напряжения преобразователяпропорционален емкости конденсатора2, а фазовый сдвиг укаэанного напряжения относительно напряжения генератора пропорционален тангенсу угла 25потерь конденсатора 2.Если М фи.)р, что возможно, например, при нестабильности рабочейчастоты генератора 1, то появляетсяпогрешность преобразования, обуслов- ЗОленная дополнительным фазовым сдвигом и отклонением модуля. выходногонапряжения преобразователя. В предлагаемом преобразователе эта погрешность уменьшена за счет введе ния второго ЬГ -контура, что подтверждается приводимыми ниже математическими выражениями,Нормализованную функцию кас.) р - ОЗ тн,фо када 4 при Е = Я сс 1,цыц,вьх ) Во и 6Бо можно пред -ставить математическим выражениемЕ Ех генератора 1 где П, - напряжение ние конденсатора 3: 1+в вв - - комплексное сопротнн)С Хление конденсатора 2с учетом потерь,рассчитанное для его последовательной эквйвалентной схемы 2 кИзобретение относится к технике измерений и может быть использовано в измерителях емкости и тангенса угла потерь конденсаторов на повышенных частотах.Целью изобретения является уменьшение погрешности преобразования за счет снижения фазовой нестабильности преобразователя.,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя.11 реобразователь содержит последовательно соединенные генератор 1 рабочей частоты ьр , испытуемый конденсатор 2 с потерями, образцовый конденсатор 3 без потерь, а также усилительный каскад 4, согласующий каскад 5 и последовательно соединенные два идентичных параллельных ЬС - контура б и 7 с добротностями Я )1 резонансными частотами Ы, и и 3 и активными сопротивлениями К на резонансной частоте, выходную клемму 8 преобразователя и первую и вторую клеммы 9 и 10 преобразователя.Преобразователь работает следующим образом,Сигнал с выхода генератора 1 поступает через испытуемый конденсатор 2 на вход усилительного каскада 4. Каскады 4 и 5 образуют полосовой инвертирующий усилитель с. централь +етгной частотой Ы, = , которая при настройке устанавливается равной рабочей частоте сигнала генератора 1.Выходное напряженке Б преобразователя на центральной частоте ойдо,может быть представлено математическим выражением- комплексное сопротивлеЗмрСо Со - емкость конденсатора 3;С - емкость испытуемого конденсатора 2;тангенс угла потерь испытуемого конденсатора 2.Учитывая значения Е и Ех,получим выражение для напряжения 11 = Ц - . 1-)Со Сх Ы - 1 "игде с= 22" = 2 Цц (Зи расстройка частоты каждогоконтура относительно центральной частоты полосового усилителя; с, - параметр, характеризующийизменение частоты генератора 1 относительно центральной частоты полосового усилителя;(2) Составитель Л.МурановТехред С.Мигунова Корректор Г,Решетник Редактор А.Лежнина Заказ 8523/47 Тираж 747ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 43 Ки ВЬ- входное и выходное сопротивления усилительных каскадов 5 и 4 соответственно.При этом фаэовая характеристика функции Т при условии, что В этом случае чувствительность фазы функции Т к относительному изменению частоты генератора минимальна. При указанных ограничениях модуль функции Тможет быть преобразован к виду Для преобразователя-прототипа, у которого в нагрузочной цепи усилительного каскада установлен один ,ХС ;контур с резонансной частотой, определяющей центральную частоту полосового усилителя, нормализованная передаточная функция Т усилительного каскада при аналогичных условиях может быть представлена ввидеТ11+2 Фазовая характеристикаэтойпередаточной функции Вычисляя отношение фазовых характеристик (4) и (1), получим, чтопри1 Ф / /Я.При параметре расстройки Е = 0 1,фазовый сдвиг преобразованного сигна ла в предлагаемом преобразователе в200 раэ меньше, чем в преобразователе-прототипе.Вычисляя относительное отклонениемодулей передаточных функций (2) и 2 (3) от их значений при ЕО, получим, что при Е = 0,1 относительные отклонения модулей передаточныхфункций равны по абсолютной величине и отличаются только за знаком, ЗО что указывает на отсутствие влияния второго Ь С -контура на погрешность преобразования по модулю комплексного сопротивления.