Преобразователь комплексной проводимости

О П И С А Н И Е 695ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Саоетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства МЗаявлено 18 Х 111.1969 ( 1356253/26-9) М. Кл. 6 01 г 27/О присоединением заявки Ъо иоритетубликовано 08,11.1973. Бюллетень Л.та опуоликования описания 2.1.9 Комитет по деламобретений и открытий ДК 621.317,73(088 и Совете Министра СССРАвторизобретения Н. Я. Самойлов аявитель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОМПЛЕКС В ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ КОМПЛЕКСНОЕ НАЙ П РОВОДИМОСПЕРЕМЕННОЕЖЕНИЕ При стабилизации величиндимости, подключенной по3, статическая погрешностьнеизменна при любых значещих у,. Обозначив через У,и выходное напряжения уси,у = унх+ уос+ у, +полную проводимость, подвходу, выходное напряжениеобразователя) составляет ы полной прововходу усилителяпреобразованияниях, составляюи (/тх входноеителя 3 и через Уе + Ут чюченную к е усилителя (пр Изобретение относится к области измеренияпараметров комплексного сопротивления,Известен преобразователь комплексной проводимости в пропорциональное ей переменноекомплексное напряжение, предназначенныйдля использования в приборе, измеряющемсоставляющие этой проводимости и имеющемсистему формирования мантисс и порядковрезультатов измерения, содержащий генератор опорного напряжения, усилитель, охваченный с помощью образцовой проводихтостицепью отрицательной обратной связи, и нулевую шину, объединяющую генератор и усилитель,Недостатком известного устройства является нелинейность преобразования.С целью линеаризации функции преобразования в предлагаемом преобразователе вцепь обратной связи усилителя дополнительно введены корректирующие ветви, 20каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемые переменные проводимости, соответствующие определенным составляющим измеряемой комплексной проводимости, и управляемые переменные делители напряжений, причем управляющие входы переменных проводимостей соединены с соответствующими выходами обратного кода системы формирования мантисс, а управляющие входы переменных делителей - с 30 соответствующими выходами системы формирования порядков отсчета.На чертеже дана схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 опорного напряжения еа с частотой сна, объект 2 преобразования у имеющий, например, емкостной характер у,=1 вС,+д, усилитель 3 с отрицательным коэффициентом усиления К и входной проводимостью 4 - у, образцовую проводимость 5 - уобратной связи, дополнительные магазин б активной проводимости уб=до и магазин 7 емкостной проводимости ут=1 атСт со средствами 8 и 9 коммутации, делители 10 и 11 напряжения, например, трансформаторного типа с коэффициентом передачи а и О и средствами 12 и 13 их регулирования.Дос 1 -Уос Глс Д 6 -- 1(1 с 1, 1(гаВел 111111 11 к. 10 е 11 ои вмагазине б проводимости.Л 1 агогично, эффеква проводимость магазина 7= - е, х (1+о,),Уос гле де = -- стат:1 ческаЯ ошибка РеобРаУос (зования.Поскольку проводимости у, и у, и коэффициент усиления К можно считать неизменными, то вариации величины бд определяются суммой переменных компонент у полной проводимости уУ Ух+Ув+У 7Постоянства ошибки статизма можно ло стичь, стабилизировав величину уУ - е (У ) + щ (У ): соп 81.илие (У ) - Ях + Яв = СОП 811 п (У ) = С+ С, = соп 81Параметры ди Сх заранее не известны, поэтому предварительно установить какими лолжны быть величины д, и С 7 невозможно, Однако информация о ди Сх отображается по мере отработки измерительной системы прибора, в составе которого работает преобразователь, в отсчетном устройстве. Используя код содержимого этого отсчетного устройства (при цифровом представлении результатов), можно осуществить оперативное управление магазинами б и 7 проводимостей таким образом, что условия (1) выполняются прп правильных отсчетах величин С, и дх, при этом взаимная коррекция преобразователя, ВЫрабатЫВаЮщЕГО НаПряжЕНИЕ (1 аа(д, И ИЗМЕ- рительной системы, использующей это напряжение для определения величин С, и ох осуществляется в динамике, и к моменту завершения цикла измерения величина Ь, приобретет наперед известное значение, а в отсчетном устройстве формируются правильные результаты измерения, в которых величину о, учитывают аппаратурно, как неизменный фактор,Величины ди Сх могут изменяться на несколько порядков, Соответствующее изменение порядков эффективных проводимостей магазинов б и 7 при неизменных наборах этих магазинов достигается в схеме за счет подключения их к выходам автотрансформаторных делителей 10 и 11 напряжения, коэффициенты передачи которых могут превышать единицу, Если, например, обозначить через а коэффициент передачи делителя 10, связанный с магазином б активной проводимости, то эффективная проводимость магазина со стороны входа усилителя 3 составаяетбай = (1 - ак) йв, 5С 7, = (1 - бк) С.,где С-, - абсолютная величина включенной в магазине 7 проводимост 1 (коэффициент К передачи усилителя отрицателен).10арактер законов управления делителями10 и 11 напряжения и магазинами б и 7 проводимостей со стороны отсчетного устройства измерительной системы определяется из условий (1)15дх+ дв = СОП 81. Обозначим(2) г 5 Если сумма двух переменных величин естьвеличина постоянная, то порядок этих величин одинаков, откуда45р= 1 - ак и р 1 Таким образом, каждому значению порядка 1 заранее сопоставляется определенная величина а,Кроме того, если сумма их мантисс неизменна, тоМ", + М = соп 81. При Мд + М - 1 - РМ 6 (1 - и) Мх 60 Последнее соотношение совпадает с опредехлением обратного кода величины МТаким образом, управление набором мага зина б осуществляется содержимым соответстх вИх д Р Яед20 где Мх (1 - Р " - мантисса;а - порядок;оед - размерность величины дх;и - число знаков в изображении мантиссы;р - основание системы счисления,Порядок а меняется в пределах от ао лоаО-х - 1 п(акс, ГДЕ ИО - НаИМЕНЬШИй ПОРЯДОК, СОответствующий низшему пределу измеренияд.,;30 1= О, 1, 2 л, - номер текущего прелела измерения.Тогда а=а 1+. В анало 1 ой форме представим проводимость магазши бДв: М Р (1 - ак) Дед (3)гле аб - порядок проводимостей в наборе ма.газина,Необходимо, чтобы аб=ао, тогда, подставивусловие (2) и (3) в условие (1), получаемМв РЙед + (1 - ак) Мр р Дед - соп 81.369512 Предмет изобретения С+ Сч = сопв 1. Уос оставитель А. ГорбачевТехред Т. Курилко Корректоры:и Е Редактор Т. Морозова весов ронов Заказ 1082/б Изд.1259 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр, Сапунова вующего ем) отсчетного устройства цо закону обратного кола.К аналогичным результатам приводит анализ условия Гслит - число разрядов в изображении мантиссы С;Во - наименьший порядок величины, соответствующий низшему пределу ее измерения;1 - номер предела измерения С;С, - размерность емкости,тогда окончательное выражение величины статической погрешности предлагаемой схемы приобретет вид Увх+Уос+ О+Р ) РКед+ (1 Р ) РСедо,= Из формулы следует, что статическая ошибка преобразования в пределах каждого поддпапазона (порядка) изменения величины Р и Снеизменна. Такая ошибка может быть скомпенсирована в измерительной системе прибора, как систематическая погрешность. Преобразователь комплексной проводимости в пропорциональное ей переменное комп лексное напряжение, предназначенный дляиспользования в приборе, измеряющем составляющие этой проводимости и имеющем систему формирования мантисс и порядков результатов измерения, содержащий генератор опор ного напряжения, усилитель, охваченный с помощью образцовой проводимости цепью отрицательной обратной связи, ц нулевую шину, объединяющую генератор ц усилитель, от,чичаюи(ийся тем, что, с целью линеаризации 15 функции преобразования, в цепь обратнойсвязи усилителя дополнительно введены корректирующие ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемые переменные проводимости, соответст вующце определенным составляющим измеряемой комплексной проводимости, и управляемые переменные делители напряжений, причем управляющие входы переменных проводимостей соединены с соответствующими вы ходами обратного кода системы формирования мантисс, а управляющие входы переменных делителей - с соответствующими выходами системы формирования порядков отсчета.