Преобразователь добротности в напряжение

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 К 27/26 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВ ОРСНОМУ СВИДЕТ об зов зов евдомост -ия сопротивучных иссле 75-79.БРОТНОСТИ В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторскоебюро биологического приборостроения АН СССР(56) Волгин Л.И.Аналоговые операционные преобразователи для измерительных приборов и систем. И,;Энергоатомиздат, 1983, с. 189,рис. 107 б.Борхардт. Холланд,Псйовая схема для сравненлейий. - Приборы для надований, 1975, В 1, с,(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь 801205070 ано для создания точных пре раателей параметров комппексных сопротивлений, в частности преобразователей добротности катушки индуктивности и конденсатора в переменное напряжение. Целью изобретения является повыщение точности преобразования. Это достигается введением в преобразователь добротности в напряжение Фазочувствнтельного детектора и второго операционного усилителя, Преобразователь содержит две параллельные ветви 1 и 2, источник 3 напряжения, Фазочувствительный детектор 4, образцовые 3 элементы 5 и 6, объект 7 измерения, регулируемый элемент 8 и операционные усилители 9 и 10. В качестве регулируемого элементами 8 -. управляемого резистора - в данном преобЬф разователе использован оптрон. 1 ил.ЭвамИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для создания точныхпреобразователей параметров комплексньм сопротивлений, н частностипреобразователей добротности катушки индуктивности и конденсатора впеременное напряжение.Цель изобретения - повышениеточности преобразонанияНа чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит двепараллельные ветви 1 и 2, источник3 переменного напряжения, фазочувствительный детектор 4, образцовыеэлементы 5 и 6, объект 7 измерения,регулируемьй элемент 8 и операцион"ные усилители 9 и 10,Выход источника 3 переменногонапряжения соединен с неиннертирующим нходом второго операционногоусилителя 1 О и опорным входом аэочувствительного детектора 4. Инвер"тирующий вход операционного усилителя 10 соединен с точкой соединения второго образцового 6 и регулируемого 8 элементов и неиннертирующим входом первого операционногоусилителя 9. Выход второго операционного усилителя 10 соединен с точкой соединения первого 5 и второго6 образцовых элементов, Второй выводрегулируемого элемента 8 эаэемлен.Первый образцовый элемент 5 соединенвторым своим выводом с выводомобъекта 7 измерения и инвертирующимвходом первого операционного усилителя. Второй вывод объекта 7 измерения соединен с выходом первого 9операционного усилителя и сигнальнымвходом фазочувствительного детектора, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого элемента 8,Преобразователь добротности внапряжение работает следующим об, разом.Напряжение на выходе операцион"ного усилителя 101)"з+ "ьгде К, В- сопротивление элементов 8 и 6,М - напряжение на выходеисточника 3. Напряжение О приложено к общейточке образцоньм элементов 5 и 6, поэтому напряжение ОЬ на выходе операционного усилителя 9 определяется из условияК +йг р.,О 0 ь -- = эй 1+х 10где НТ - сопротивление элемента 5 и объекта 7 соотнетстненноТаким образом, выражение для напряжения неравновесия преобразователя принимает нид15" х.уо=О, с )зНапряжение неравновесия О подается на нход Фазочувстнительного де- Етектора 4, на опорный вход которогопоступает напряжение источника питания, Вьмодное напряжение детектора 4 представляет собой напряжениепостоянного тока, пропорциональноесоставляющей выходного напряженияусилителя 9, синфаэной с 0 , Оноуправляет величиной сопротивлениярегулируемого элемента 8,. тем самымприводит преобразователь к состояниюполуравнонесия,В качестве регулируемого элемента 8 (управляемого резистора) наиболее целесообразно в предлагаемомустройстве использовать оптрон ти- ЗЗ па ОЭПигпи АОР 104 А.При индуктинном объекте измерения, комплексное сопротивление которого равно 7=,зим +К,выражениедля напряжения неравновесия имеет 10 нид,идЬ, +й х)0-й,К 1 ь,КЗ где , К - индуктивность и актив.ное сопротивление объекта измерения по последовательной двухэлементной схеме эа мещения,оЗ - круговая частота пи"тающего преобразователь напряженияУстанавливая с помощью фаэочув стнительного детектора состояниеполуравнонесия преобразователя(НК"ВНз) эа счет управления величины К , на выходе усилителя 9205070 обеспечивается определение двухпараметров. Формула из обре те кия т,е,О =О Таким образом, при емкостнпи объекте измерения также Составитель В,Стукан Редактор А.Лежнина Техред С,Мигунова Корректор Г.РещетникЗаказ В 523/47 Тираж 747 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 133035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 получаем напряжение, , прямо пропорциональное преобразуемой добротф оКности(= - - катушки кндуктинностнхФ з)1 х ,ОЬ,оЭ Ь (5)"Ео т"Нц Иэ условия полуравновесия преобразователя ВН=Н К следует линейная зависимость между неличинами КхКэТаким образом, предлагаемый преобразователь в отличие от прототипа обеспечивает точное преобраэова" ние двух параметрон комплексного сопротивлейия.Величину Н можно определить и по напряжению постоянного тока с выхода фаэочувствителького детектора, оно пропорционально измеряемому активному сопротивлению,При еикостном объекте измерения напряжение на выходе усилителя 9(/ ) гдеС, К - емкость и сопротивление объекта измеренияпо последовательнойднухэлементной схемезамещения,Устанавливая равенство ЙН=Н Кз,получаем напряжение О, , линейнозависящее от преобразуемой доброт 1ности Я -- нониенсаторе, т.е. о 3 С М: или о-ц(7)1 Оьо о э 3 оЗсх х Оэ Преобразователь добротности внапряжение, содержащий источникпеременного напряжения, две параллельные ветви, первая иэ которых О образована первым образцовым элементом, последовательно соединекныи с объектом измерения, и первымоперационным усилителем, икнертирующий вход которого соединен с 15 общим выводом первого образцоногоэлемента и объекта измерения, выходс вторыи выводом объекта измере"ния, вторая нетвь образована вторымобразцовыи элементом, посЛедова тельно соединенным с регулируемымэлементом, общий вывод которогосоединен с неинвертирующим входомпервого операционного. усилителя, дру, гой вывод регулируемого элемента за эемлен, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точнос"ти преобразования,в него введеныфаэочунствительный детектор и второй операционный усилитель, инвер тирующий вход которого соединен собщим выводом второго образцового ирегулируемого элементов, неинвертиРующий Вход с выходом источникапеременного напряжения, а выход - собщим выводом первого и второго образцовых элементов ветвей, второйвыход источника переменного напряжения эазеюен, опорный вход фазочувствительного детектора соединен 40 с выходом источника переменного напряжения, сигнальный вход - с выхо- ,дом первого операционного усилителя,а выход - с управляющим входом регулируемого элемента.