Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в интервал времени

О П И С А Й И Е 382232ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 04.11,1972 ( 1742230/26-9) М. Кл, Н 031 13/ присоединением заявкиКомитет по деламобретений и открытийри Совете МиниотроеСССР иоритетубликовано 2та опубликов ДК 681.325(0, И. Мартяшин, А, Е. Морозов, П. П, Чураков,и В. М. Шляндин Пензенский политехнический институтЗаявител ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ Изобретение относится к области электроизмерительной и контрольной техники и может быть использовано как для измерения величин элементов ЛС и И -цепей, так и для контроля последних по этим параметрам.Известен преобразователь параметров комплексных электрических цепей в интервал времени, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, интеграторы, усилитель постоянного тока, дифференциатор, вычитающий усилитель, схему сброса и переключатель.Однако в известном преобразователе информация о величинах составляющих комплексных цепей получается в виде двух различных по природе сигналов (напряжения и интервала времени). Кроме того, величина получаемого в результате преобразования постоянного напряжения уменьшается с течением времени, что затрудняет его точное измерение,С целью повышения точности преобразования в предлагаемом преобразователе выход усилителя постоянного тока (УПТ), в цепь параллельной отрицательной обратной связи которого включен образцовый резистор, соединен с одним инвертирующим входом вычитающего усилителя непосредственно, а с другим неинвертирующим - последовательно через дифференциатор и первый интегратор; выходы вычитающего усилителя и дифференциатора соединены с соответствующими входами переключателя, выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход последнего со 5 единен со входом схемы сброса первого интегратора, выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя-ограничителя и через параллельно соединенные измеряемый резистор и конденсатор - ко вхо 10 ду усилителя постоянного тока. Кроме того,в пем выход второго интегратора через образцовый конденсатор соединен со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательнойобратной связи которого включены последо 15 вательно соединенные измеряемый резистор иконденсатор, выход второго интегратора соединен через параллельно соединенные измеряемые катушки индуктивности и резистор совходом усилителя постоянного тока, в цепь20 отрицательной ооратной связи которого включена ооразцовая катушка индуктивности и через образцовый резистор - со входом усилителя постояшю"о тока, в цепь отрицательнойобратной связи которого включены последова 25 тельно сое;пп 1 еппые измеряемые катушки ипдуктивностп и резистор.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя. Рассмотрим ее работу на примере преобразователя30 параметров параллельной РС-цепи,10 Переключатель 1 находится в положении, при котором выход вычитающего усилителя 2 соединен с одним входом дифференциального усилителя-ограничителя 3, а с выхода последнего снимается напряжение Ео. При этом на выходе второго интегратора 4 напряжение изменяется во времени по закону -- Еи, гдеи ти - постоянная времени второго интегратора 4, Это напряжение через параллельно соединенные измеряемый резистор 5 с величиной сопротивления Р и измеряемый конденсатор б с величиной емкости С подается на вход УПТ 7 с образцовым резистором 8 с величиной сопротивления Л, в цепи параллельной отрицательной обратной связи. С выхода УПТ 7 снимается напряжениеРоС Е + ЯоЕооти 4 которое подается непосредственно на инвертирующий вход вычитающего усилителя 2, а на неинвертирующий вход вычитающего усилителя 2 - последовательно через дифференциатор 9 и первый интегратор 10. При равенстве постоянных времени дифференциатора 9 и первого интегратора 10 с выхода вычитающего усилителя 2 снимается напряжениеЯоС-- Ео и через переключатель 1 подаетсятина один вход дифференциального усилителя- ограничителя, на другой вход которого подаЕоется напряжение -- с выхода второго интитегратора 4, В момент перемены знака разности напряжений на входах дифференциального усилителя-ограничителя 3 меняется полярность его выходного напряжения. При этом выходное напряжение первого интегратора 10 сбрасывается до нуля при помощи сброса 11, и на один вход дифференциального усилителя- ограничителя 3 с выхода вычитающего усилителя 2 подается напряжение + Е а наРоСти другой с выхода второго интегратора 4 - наЕо ЯоСпряжение 1 и Е,. В момент по"и "ивторной смены знака на входах дифференциального усилителя-ограничителя 3 вновь меняется полярность его выходного напряжения и т. д. Период прямоугольных импульсов на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 3 определяется выражениемТ=4 КОС. Если переключатель 1 находится в положении, когда на один вход дифференциального усилителя-ограничителя 3 подается через переключатель 1 напряжение + - " - с выЕойо "дЯхода дифференциатора 9 (тд - постоянная времени дифференциатора 9), то работа пре 20 25 30 35 40 45 50 55 60 образователя аналогична рассмотренной выше. Период прямоугольных импульсов на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 3 определяется в этом случае выражени- ем Работа преобразователя в случае преобразования параметров последовательных ЛС и И,-цепей и параллельной И.-цепи аналогична,Предмет изобретения 1. Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в интервал времени,содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, интеграторы, усилитель постоянного тока, дифференциатор, вычитающий усилитель, схему сброса и переключатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в нем выход усилителяпостоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен образцовыйрезистор, соединен с одним входом вычитающего усилителя непосредственно, а с другим - через дифференциатор и первый интегратор, выходы вычитающего усилителя идифференциатора соединены с соответствующими входами переключателя, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя-ограничителя, а выход последнего соединен со входом схемы сбросапервого интегратора, выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя-ограничителя и через параллельно соединенные измеряемый резистор и конденсатор - ко входу усилителя постоянного тока.2. Преобразователь по п, 1, отличающийсятем, что в нем выход второго интегратора через образцовый конденсатор соединен со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно соединенные измеряемые резистор и конденсатор,3. Преобразователь по п. 1, отличающийсятем, что в нем выход второго интеграторасоединен через параллельно соединенные измеряемые катушку индуктивности и резисторсо входом усилителя постоянного тока, в цепьотрицательной обратной связи которого включена образцовая катушка индуктивности,4. Преобразователь по п. 1, отличающийсятем, что в нем выход второго интегратора соединен через образцовый резистор со входомусилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включеныпоследовательно соединенные измеряемые катушки индуктивности и резистор.382232 Составитель А. БеловТехред Е. Борисова Корректор М. Гарцевнч Редактор Т. Морозова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2179/16 Изд.1550 Тираж 780 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5