Измеритель параметров комплексных сопротивлений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 12050 А С 51 Д Ь О 1 К 27/ ИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 320.Сологовский Е,А., Гаврилюк М.А. Электронные измерители С,1,К. Киев: Вища школа, 1978, ст.94-104(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий айалого-цифровой преобразователь, кодовый выход которого подключен к первому входу цифрового отсчетного блока, генератор, соединенный с входом измерительной цепи, первым входом первого синхронного детектора и входом формирователя опорного напряжения, первый выход которого связан с опорным входом первого синхронного детектора, а второй выход - с опорным входом второго синхронного детектора, выход измерительной цепи соединен с первыми входами второго синхронного детектора и комЬаратора напряжения, второй вход .которого подключен к выходу источника опорногонапряжения, а выход - к входу счетчика пределов, выход которого соединен с управляющим входом измерительной цепи, выход первого синхронногодетектора связан с первым входоманалого-цифрового преобразователя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения пределов измерений, он,снабжен управляемым усилителем постоянного тока, вспомогательным счетчиком, сумматором и эадатчиком кода, причем первый вход управляемого усилителя постоянного токасоединен с выходом второго синхронного детектора, его выход - с вторым входом аналого-цифрового преоб- .разователя, а его управляющий вход -с первым входом сумматора и выходомвспомогательного счетчика, вход ко"торого связан с выходомпереполне-,ния и установочным входом аналогоцифрового преобразователя, информационный вход которого соединен свыходом задатчика кода, второй входсумматора соединен с выходом счетчика пределов, а его выход вторым входом цифрового отсчетногоблока.Изобретение относится к информационно-измерительной технике, приборам для измерения параметров комплексных сопротивлений, а именно к той группе этих приборов, которая основана на измерении параметров комплексных сопротивлений методом прямого преобразования.Целью изобретения является расширение пределов измерений.На чертеже, приведена струк- . турная схема предлагаемого измерителя.Измеритель параметров комплексных сопротивлений содержит генератор 1, подключенныйк входу синхронного детектора 2, измерительной цепи 3, выход которой через синхронный детектор 4 соединен с информационным входом управляемого усилителя 5 постоянного тока (УПТ), и входом формирователя 6 опорных напряжений, . аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, информационные входы которого подключены соответственно к входам синхронного детектора 2 и, управляемого УПТ 5, а выход - к цифровому отсчетному блоку 8,счетчик 9 пределов, соединенный с измерительной цепью 3, вспомогательный счетчик 1 О, соединенный с управляющим входом управляемого УПТ 5, сумматор 11, связанный по входам с выходами счетчика 9 пределов и вспомогательного счетчика 10, а выходом - с цифровым отсчетным блоком 8, компаратор 12 напряжений, входы которого подключены к,выходу измерительной цепи 3 и источнику 13 опорного напряжения, а выход - к счетчику 9 пределов, задатчик 14 кода, выход которого соединен с входом АЦП 7,.Измерительная цепь 3 состоит иэ усилителя 15 постоянного тока, в обратную связь которого включена образцовая регулируемая мера (2) 16, Измеряемый объект (2)17 включается между входом усилителя 15 и выходом генератора 1.Измеритель параметров комплексных сопротивлений работает следующим образом.В исходном состоянии счетчик 9 пределов и вспомогательный счетчик 10 обнулены.Сигнал генератора 1 поступает на измерительную цепь 3, к выходу которой подключен компаратор 12 напряжений, который производит сравнение выходного напряжения Бя измерительной цепи 3 с напряжением Б, источника 13 и вырабатывает сигнал на переключение счетчика 9 пределон таким образом, что посредством коммутации образцовой меры 2,выходное напряжение Б всегда удерживается внутри заданного динамического циапа Озона 0,1 Б, П ( 11 . Если измерению подлежат емкость и сопротивление объекта по параллельной схеме 1замещения, то измеряемые параметры С и Кк определяются отношениями:С = - 11к д с2 О х оФХгде Я = - , ИПри измерении индуктинности исопротивления по параллельной схемезамещения, емкости по последовательной схеме замещения и других параметрон измеритель работает следующим ЗО образом.Пусть, например измеряются параметры конденсатора, В этом случаепри измерении емкости С напряжениеТ Б на выходе синхронного детектора 2 находится в том же динамическомдиапазоне что и напряжение БХ на выходе измерительной цепи. При этомкод АЦП 7 изменяется на выбранномдиапазоне 0,1 Ы,с И ( М,0 я.Если код АЦП 7 не находится нуказанных пределах, то это свидетельствует о неправильно выбранном диапазоне измерения. Пранильная работаизмерителя при этом восстанавливается измерением состояния счетчика 9пределов и образцовой меры измерительной цепи 3.Если измеряется сопротинление Кхконденсатора, то напряжение КЬ навыходе синхронного детектора 4 причравильно выбранном диапазоне измерения изменяется н динамическомдиапазоне О 4 КУ( БХ, что соответствует изменению сопротивлениясконечностко АЦП 7 не может сформировать кодМе больший, чем Я что резко ограничинает диапазон измерения. Длядактор А ни оррек т каз 8523/47 Тираж 747ВНИИПИ Государс по делам изобр 113035, Москва, 1 Кодписное енн омитета ткрытий ая наб. ний Рауш д,45 иал ППП "Патент", г. Ужгород ектная, 4 3 1расширения диапазона измерения К в предлагаемый измеритель введены усилитель 5 постоянного тока с переменным коэффициентом усиления, из 4меняющимся десятикратными ступенями, и вспомогательный счетчик 10, управляющий усилителем.Допустим, что сопротивление конденсатора велико, поэтому М) И,. В этом случае в процессе измерения формируется сигнал переполнения, поступающий на дополнительный счетчик 10 и изменяющий его состояние на единицу. Это приводит к возрастанию коэффициента усиления усилителя 5 постоянного тока в десять раз и,следовательно, к десятикратному умень1 Щшению отношения на выхК Подес ХАЦП 7 и соответствующего ему кода ИК Если при увеличенном коэффициенте усиления усилителя постоянного тока по-прежнему происходит переполнение счетчика АЦП 7, то вновь изменяют состояние вспомогательного счетчика 10 на единицу и увеличивают коэффициецт усиления усилителя 5 постоячного тока в десять раз. Этот процесс повторяют до тех пор, покавыходной код АЦП 7 Ир це, будет меньше М. При этом число и, записан цое в дополнительном счетчике 10,показывает на сколько нужно изменитьпорядок числа Чя по сравнению с номинальным диапазоцом измерения(при и = О). Для правильного инди О цирования порядка результата измерения служит (логический) сумматор 11, суммирующий коды счетчика9 пределов и вспомогательного счетчика 10. При переполнении АЦП 7 и 15 изменении коэффициента усиленияусилителя 5 постоянного тока необходимо учесть предыдущий код Х,/73 Офнакопленный к этому времени АЦП 7,и измерение начинать с установки 20 АЦП 7 кода, равного одной десятойст максимального, С этой целью впредлагаемый измеритель введен задатчик 14 кода, при помощи которогоца информационные входы АЦП 7 задает ся код численное значение которогоравно 0,1 Х, , а на вход его записи подается сигнал переполнения.