Устройство для измерения параметров источников питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1597802(51) 5 Й 31/28 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПА. РАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров стабилизаторов. Целью изобретения является повышение точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройств а и объекта контроля. Устройство содержит блок 1 возмущающего воздействия (БВВ), клеммы 2 и 3 для подключения измеряемого источника питания, усилитель 4 напряжения, синхронный фильтр 5 с синхронным детектором, фильтр 6 низких частот, регистратор 7, нагрузочный резистор 8, токовый ключ 9. БВВ 1 содержит регулируемый источник 10 напряжения, эЛемент 11 сравнения, регулирующий элемент 12, резисторы 13, 14 и 15, ключ 16, переключатель 17, генератор 18 опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами. БВВ 1 формиру- еФ модулированное постоянное напряжение на объект контроля с постоянной глубиной модуляции. На выходе синхронного фильтра 5 с синхронным детектором формируется напряжение, пропорциональное амплитуде на выходе объекта контроля, измеряемое Я регистратором 7. При переключении переключателя 17 регистратором 7 фиксируется сопротивление измеряемого источника питания.ил. С:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров стабилизаторов.Цель изобретения - повышение точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройства и объекта контроля и его упрощения.На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения параметров источников питания. Устройство состоит из блока 1 возмущающего воздействия (БВВ) (выделен пунктиром), клеммы 2 для подключения входа измеряемого источника питания (ИИП), клеммы 3 для подключения выхода ИИП, последовательно соединенных усилителя 4 напряжения, синхронного фильтра 5 с синхронным детектором, фильтра 6 низких частот, регистратора 7, нагрузочного резистора 8, одним концом соединенного через токовый ключ 9 с общей шиной, а другим концом с входом усилителя 4 и клеммой 3. Блок 1 возмущающего воздействия содержит регул ируемый источник 10 напряжения постоянного тока, элемент 11 сравнения, регулирующий элемент 12, первый 13, второй 14 и третий 15 последовательно включенные резне торы, ключ 16, переключатель 17, генератор 18 опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами. При этом выход регулируемого источника 10 напряжения соединен с одним из входов элемента 11 сравнения, выход которого соединен с входом управления регулирующего элемента 12, вход которого соединен с входом 19 БВВ 1 для подключения источника питания, а выход регулирующего элемента 12 соединен с выходом 20 БВВ 1, который соединен с.клеммой 2, первый вывод резистора 13 соединен с выходом регулирующего элемента 12, первый вывод резистора 15 соединен с общий шиной, вто-. рой вывод резистора:13. и первый вывод резистора 14 соединены с вторым входом элемента 1 сравйения, второй вывод резистора 14 и второй вывод резистора 15 соединены с первым выводом ключа 16, второй вывод которого соединен.с общей ши. ной, вход управления ключа 16 соединен с первым неподвижным контактом переключах теля 17, второй неподвижный контакт которого соединен с выходом 21 управления токового ключа БВВ 1, соединенного с входом управления токового ключа 9, подвижный контакт переключателя 17 соединен с одним из выходов генератора 18 опорного напряжения, два противофазных выхода которого соединены соответственно с выходами 22 и 23 опорного напряжения БВВ 1, которые соединены с входами управления. синхронного фильтра 5 с синхронным детек. тором.Устройство работает следующим образом.Вход измеряемого источника питания соединяется с клеммой 2, а выход с клеммой 3, Переключатель 17 устанавливается в положение измерения коэффициента нестабильности, при этом вход управления ключа 16 соединен с первым неподвижным контактом переключателя 17 и с одним из выходов генератора 18 опорного напряжения. Генератор 18 имеет два выхода с противофазными однополярными напряжениями с частотой порядка 1 Гц. В одном полупериоде ключ 16 замыкает резистор 15 и выходное напряжение БВВ 1 определяется резисторами 13 и 14 делителя напряжения и напряжением регулируемого источника 10 напряжения согласно формулеВ+ Я 2 51015 где Ув- выходное напряжение БВВ 1, когда ключ 16 замкнут;Р и Яг - величины сопротивлений резисторов 13 и 14 соответственно;У - выходное напряжение источника10 напряжения.Когда ключ 16 разомкнут, выходное напряжение имеет величинуЦов(Я +Яг+ЯЗ)+1где Увы г - выходное напряжение БВВ 1,при разомкнутом ключе 16;Из - величина резистора 15.Среднее значение выходного напряжения БВВ 1 определяется по следующей форму- ле 20 живых.+ х.хвых.г.хвых - .г (3) .35 Абсолютное значение величины скачкавыходого напряжения БВВ 1 будет ЬУ= ;=" Рвь.- . Цвых.г, тогда глубина модуляции Выхрднхого напряжения БВВ и выражается.фроим образом; Как это следует из (4),губина модуляции и определяется только. соротивлениями резисторов 13 - 15 ине 4 Б завхйбт,от напряжения .,в регулируемогоисточника О напряжения, а величина вы-.ходного напряжения БВВ 1, определяемая Ъырйкейием (3), прямр пропорйКональна Ухп, "г.е,ф,1 взменение и усгансвка выход",нОго напряжения БВВ:1 производится ез йзмене- % 4 ия,глубины модуляции, что приводит к по.стоянству отноеительного "измециия выходногов напряжения БВВ. Частота Модуляцииопределяется частотой генератора 18 опор- ,ного". напряжения, При измерении коэф:фицйента нестабильности на выходе 23 управ,пения токовым ключом БВВ 1 напряжение отсутствует, токовый ключ 9 полностью открыт ю через резистор 8 течет номинальны 9 ток, т. е. измерение проводит5ся при номинальной нагруженности измеряемого источника питания.Переменная составляющая выходного напряжения исследуемого источника питания, обусловленная модуляцией входного напряжения, усиливается усилителем 4 и подается к входу синхронного фильтра 5 с синхронным детектором. На выходе последнего формируется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна величине амплитуды напряжения на выходе исследуемого источника питания и обусловлена низкочастотной модуляцией входного напряжения исследуемого источника питания, а напряжения пульсации, помех или наводок не влияют на точность измерения, так как синхронный фильтр 5 с синхронным детектором обладает фильтрующим свойством как по частоте, так и по фазе. Чем больше постоянная времени синхронного фильтра 5 с синхронным детектором, тем уже его полоса пропускания и тем лучше его фильтрующие свойства.С выхода синхронного фильтра 5 с синхронным детектором напряжение постоянного тока фильтруется в фильтре 6 низких частот от напряжения переходного процесса, обусловленного работой ключей в фильтре 5 и измеряется регистратором 7. Очевидно, что величина напряжения на входе регистратора 7 пропорциональна коэффициенту нестабильности. В другом положении переключателя 17 один из выходов генератора 18 опорного напряжения соединяется с управляющим входом токового ключа 9, а на управляемом входе ключа 16 имеем нулевое напряжение и ключ открыт, шунтируя резистор 15. Напряжение на выходе БВВ 1 постоянное и определяется выражением (1). В одном полупериоде работы генератора 18 опорного напряжения токовый ключ 9 открыт, один вывод резистора 8 соединен с общей шиной и через него протекает номинальный ток. Во втором полупериоде токовый ключ 9 закрыт и иа выходе исследуемого источника питания ток отсутствует. Таким образом, ток в цепи нагрузки модулируется с очень низкой частотой. Переменная составляющая выходного напряжения исследуемого источника питания усиливается усилителем 4 и преобразуется в напряжение постоянного тока после син хронного фильтра 5 с синхронным детектором. Фильтр 6 низких частот ослабляет коммутационные помехи переключаюц 1 их элементов в фильтре 5. На входе регистратора 7 имеем постоянное напряжение, пропорциональное величине выходного сопротивления измеряемого источника питания. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Устройство для измерения параметров источников питания, содержащее блок возмущающего воздействия, который содержит ключ, переключатель и генератор опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами, первый из которых соединен с первым контактом переключателя блока возмущающего воздействия и первым выходом опорного напряжения, второй - с вторым выходом опорного напряжения блока возмущающего воздействия, второй контакт переключателя соединен с выходом управления блока возмущающего воздействия, а также первую и вторую клеммы, нагрузочный резистор, токовый ключ, усилитель напряжения, синхронный фильтр с синхронным детектором, фильтр низких частот, регистратор, входы управления синхронного фильтра с синхронным детектором соединены с выходами опорного напряжения, блока возмущающего воздействия, вход усилителя напряжения соединен с первым выводом нагрузочного резистора и второй клеммой, второй вывод нагрузочного резистора соединен с первым выводом токового ключа, второй вывод которого соединен с общим проводом, а вывод управления соединен с выходом управления блока возмущающего воздействия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройства и объекта контроля и его упрощения, блок возмущающего воздействия содержит регулирующий элемент, схему сравнения, первый, второй и третий резисторы, регулируемый источник напряжения постоянного тока, при этом вход регулирующего элемента соединен с входом блока возмущакийего воздействия и третьей клеммой, регулируемый источник напряжения постояиноГо тока соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом управления регулирующего элемента, первый вывод первого резистора соединен с выходом регулирующего элемента и первой клеммой, второй вывод третьего резистора соединен с общим проводом, соответственно второй и первый выводы первого и второго резисторов соединены с вторым выводом схемы сравнения, первый и второй выводы второго и третьего резисторов соединены с первым выводом ключа, второй вывод которого соединен с общим проводом, а вход управления соединен с третьим контактом переключателя.Составитель В. СавиновРедактор С. Патрушева ТехредА. Кравчук Корректор А. ОбручарЗаказ 3053 Тираж 5 о 2 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О