Измеритель параметров комплексного сопротивления

К АВТОРСКОМУ С обле еханик ское из сного со 1967ельство СССР К 27/02) 1983. АМЕТРОВ КОМПЛЕКС измери- исполь ров сооду а е ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Ордена Ленина институт пуправления(автоматики и телем(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится ктельной технике. Может бытьзовано для измерения параметпротивления, например, его мфазового угла, Цель изобретеповышение точности измерения ров комплексного сопротивления, фаэовый угол которого близок к фазовомууглу образцового элемента, достигается путем формирования, измерения иобработки разности фаэ сигналов образцового элемента и комплексного сопротивления, Для этого в устройство введеы вычитающие блоки 3, 5 и 6, сумматор 4 и фаэовращатель 7. Иа чертеже также показаны генератор 1 синусоидального сигнала, образцовый элемент2, преобразователи 8 и 9 разностифаз в код, вычислительньй блок 1 О,исследуемое комплексное сопротивление 11, входные клеммы 12 и 13. Устройство может вычислять и другие параметры, как например, емкость конденсатора по последовательной схеме замещения, тангенс угла диэлектрических потерь, Формулы вычисления приводятся в описании изобретения. 1 ил,(7) 1+хсоя 0 + хягп 9 и Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров сопротивления, например, его модуля и фазового угла. 5Целью изобретения является повышение точности измерения параметров комплексного сопротивления, фазовый угол которого близок к фазовому углу образцового элемента, за счет формирования, измерения и обработки разности фаз сигналов образцового элемента и комплексного сопротивления.На чертеже приведена структурная 15схема измерителя параметров комплексного сопротивления,Устройство содержит генератор 1синусоидального сигнала, образцовыйэлемент 2, первый вычитающий блок 3, 20сумматор 4, второй и третий вычитающие блоки 5 и 6,. Фазовращатель 7,первый и второй преобразователи 8 и9 разности фаз в код, вычислительныйблок 10, исследуемое комплексное сопротивление 11, подключенное к первой и второй входным клеммам 12 и 13.Выход генератора 1 соединен с первым входомпервого вычитающего блока3, первым выводом образцового элемента 2 и опорным-входом первого преобразователя 8 разности фаэ в код, второй вывод образцового элемента 2 соединен с вторыми входами первого итретьего вычитающих блоков 3 и 6,входом фазовращателя 7 и первой входеной клеммой 12, выход первого вычитающего блока 3 соединен с первымивходами сумматора 4, второго и третьего вычитающих блоков.5 и 6, выход фазовращателя 7 соединен с вторыми входами сумматора 4 и второговычитающего блока 5 выход которогосоединен с опорным входом второгопреобразователя 9 разности фаз в45код, а его сигнальный вход соединенс выходом сумматора 4, а сигнальныйвход первого преобразователя 8 раз-.ности Фаз в код соединен с выходомтретьего вычитающего блока 6, выходы первого и второго преобразователей 8 и 9 разности Фаз в код соединены с соответствующими входами вычислительного блока 1 О,Устройство работает следующим об разом. При питании измерительной цепи от генератора 1 переменным напряже 76 3нием с амплитудой Ч на образцовом элементе 2 и измеряемом комплексном сопротивлении 1 создаются падения напряжения 1 о и 1, соответственно:Р1 т -.- -- ч -- 1 ф (1)х и 2 + К Р+1 и фх о К. 1Ц =т- -- = т (2)о и 2 + К Р+ и фогде К - сопротивление образцовогоорезистора,2 х =2 Х 1 - измеряемое комплексноесопротивление с модулем 7, и фаэовым углом 6Р = - = хсоя 0 + х ягпд (3)Ех На выходе первого вычитающего блока 3 создается (относительно общей шине) напряжение Б , а на выхо-де фазовращателя 7 - напряжение ( сдвинутое на угол 90 , т.е, - ах.Напряжение 1, на выходе сумматора 4,на выходе второго вычитаю- щего блока 5 и Б на выходе третьегоЭвычитающего блока 6 с учетом Формул (1)-(3) равны соответственно Р 1 - 1 РЦ о "х п 1+Р Эти напряжения, а также напряжение генератора 1 подаются на входы преобразователей 8 и 9 разностей фаз в цифровой код, При этом на выходе второго преобразователя 9 полу - чается код, пропорциональный ФазоФ вому углу Ч, напряжения Б, относительно напряжения П , а на выходе первого преобразователя 8 - код, пропорциональный фазовому углу Ю напряжения 61 относительно напряжения Ци. Зти углы, как следует из формул (5)-(7), равны:гд ругова енерат астота сигнала 1,ным вход разности первого преобраэ з в код, а с его вател опорным го вычи ГО Вычи нальным зоб орм ени инен выход второ входом сотающего бтающего блвходом вт тье а, вых Измеритель ока соединен с сирого преобраэоватв код,о сопротивлениор синусоида ля раз сти фа р А.Тяско К 335/ Тираж 728 Государственного ам изобретений и Москва, Ж, Ра Подписн э мите т по дел 3035,ти ушская Проектная, 4 Ужгород хсоя 6 хсоя 6иО = -(агс г.р . + агсгц -- . - )1+хя.п 6 1-хя 1 пВ хя 1 п В хя 1 п 8=-(агс г 8 ---- +агс гя - .)г=1-хсояО 1+хсоя 65Иэ выражений (8) и (9) определяют искомые параметры комплексного где а = ядпг 8 (рВычисление параметрго сопротивления 2иют в вычислительном блходным величинам 1, и (, первогои второго преобразователей 8 и 9 рности фаз в. код в соответствии сформулами (0) и (11).Также можно вычислить и другиепараметры комплексного сопротивленнапример емкость С конденсаторапоследовательной схеме замещения иего тангенс угла диэлектрических птерь г 8 3 по формулам параметров комплексноясодержащий генераьного сигнала, выход Составитель В.Смирнедактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Производственно-полиграфическое предпр которого подключен к первому выводуобразцового элемента, второй выводкоторого соединен с одной иэ входныхклемм измерителя, другая входнаяклемма которого соединена с общейшиной, первый и второй преобразователи разности фаз в цифровой код,опорный вход первого преобразователяразности фаз в цифровой код соединенс выходом генератора синусоидальногосигнала, и вычислительный блок, входы которого соединены с выходамипервого и второго преобразователейразности фаз в цифровой код соответственно, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения параметров комплексногосопротивления, фазовый угол которого близок к фазовому углу образцового элемента, в него введены первый,второй и третий вычитающие блоки,сумматор и фазовращатель, причемвыход генератора синусоидального сигнала соединен с первым входом первого вычитающего блока а его выходсоединен с первыми входами второгои третьего вычитающих блоков и сумматора, второй вывод образцовогоэлемента соединен с вторыми входамипервого и третьего вычитающих блокови входом фаэовращателя, выход которого соединен с вторыми входами сумматора и второго вычитающего блока,выход сумматора соединен с сигналь