Устройство для измерения параметров комплексного сопротивления конденсаторов

Соаз Советских Соцналнстнческнх Республик(32) Приоритет -Опубликовано 25,05,75. Бюллетень Хо 19Дата опубликования описания 02.02.76 51) М. Кл. С 01 г 27/2 Фосударственный комитет Совета Министров СССР(088.8) по делам нзобретеннн н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМКОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛ зосдвигателем, причем образцозый резистор подключен параллельно усилителю, два вольтметра подключены параллельно выходам, соответственно генератора и усилителя, третий вольтметр включен между генератором и фазосдвигателем, а вход блока, управляющего фазосдвигателем, соединен с выходом вычислительного устройства.Изобретение пояснено чертежами.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений.Устройство для измерения параметров комплексного сопротивления конденсаторов содержит генератор 1 частоты о и напряжения е клеммы 2 для подключения неизвестного конденсатора, имеющего комплексную проводимость У =Тед- - ц, образцовый резистор 3, инвертирующий операционный усилитель 4, скалярные вольтметры переменного напряжения 5, б, 7 (У.(/ О,), служащие для определения длин сторон треугольника напряжений, вычислительное устройство 8 с системой отсчета результатов, регулируемый активный фазосдвигатель 9 с единичным коэффициентом передачи по модулю и блок 10, управляющий фазосдвигателем 9.Устройство работает следующим образом.После того, как при помощи вольтметров 5 и 6 определены длины двух сторон искомок электроизмери чено для исполь ого контроля па измерения паративления, содердиненные генераастоты, измеряевый резистор, и переменного навходу вычислииовы ияния ротивтого, стройугла 20 ойство имеет ения из-за вл ходного соп тров. Кроме известном у от тангенса Целью изобретения является повышение точности измерений,Для этого в устройство введены последовательно соединенные инвертирующий операционный усилитель и регулируемый активный фазосдвигатель с единичным коэффициентом передачи по модулю, к входу которого подключен блок, управляющий этим фаИзобретение относится тельной технике и предназ зования в условиях массо раметров конденсаторов. Известны устройства для метров комплексного сопр жащие последовательно сое тор напряжения заданной мый конденсатор и образцо три скалярных вольтметра пряжения, подключенных к тельного устройства. Однако известное устщенную погрешность измешунтирующего действияления скалярных вольтмпогрешность измерениястве существенно зависипотерь. ЕНИЯ ПАРАМЕТРОВНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ(2) го треугольника напряжений (У= - ес, У.=ел, где ес - падение напряжения на измеряемом конденсаторе, еч - па образцовом резисторе 3), скалярным вольтметром 7 измеряют напряжение между потенциальными выходными клеммами генератора 1 и фазосдвигателя 9, которое равно У,=естТак как операционный усилитель 4 охвачен глубокой отрицательной обратной связью, напряжение и ток на входе операционного усилителя 4 могут быть приняты практически равными нулю. Благодаря этому скалярные вольтметры б и б, определяющие модули напряжений ес и е, могут быть включены в низкоомные цепи, представляющие собой выходные сопротивления генератора 1 и усилителя 4. Г 1 ри этом полностью исключается влияние шуцтирующего действия входного сопротивления скалярных вольтметров б, б, 7, а также обеспечивается стабилизация сигнала ес на измеряемом конденсаторе (он становится равным напряжению егенератора 1), При заданной погрешности вольтметров погрешность результатов расчета минимальна при выполнении следующих условий: В случае конденсатора, имеющего потери,Т=8+- - . В предложенном устройстве для выполнения условия (2) использован активныйуправляемый фазосдвигатель 9 с блоком 10.Условие 1 может быть приблизительноудовлетворено путем выбора для каждогоподдиапазона измерения отношения,есдев пределах1 ес,=)/1 Ое Устройство работает следующим образом.При помощи скалярных вольтметров б, б, 7 измеряют напряжения У,.-, У У(, В начале измерения фазовый сдвиг, вносимый элементом 9, равен нулю.В результате решения полученного тпеугольника со сторонами,есер и ест (см. фиг, 2), в вычислительном устройстве 8 формируется значение угла потерь измеряемого конденсатора бр, которое и определяет степень нарушения условия (2), Если угол потерь невелик (например лежит в пределах 20 5 О 15 20 25 40 45 50 55 градусов), вычисленное значение приписывается результату измерения, ц вычислительное устройство переходит к вычислению остальных параметров конденсатора. В противном случае это устройство передает информацию об угле потерь б рв блок 10, и фазовый сдвиг, вносимый фазосдвигателем 9 в сигнал 106, изменяется на величину ( - бр,). Затем вольтметр 7 измеряет новое зцачение модуля напряжения У-, и вновь передает его в вычислительное устройство 8. Из нового треугольника со стороцамн ест, ери есор определяют значение угла бр, который предстазляет собой погрешность измерения угла б конденсатора на первом шаге.Если этот угол вновь превышает допустимую величину, его значение передается в блок 10 для образования дополнительного сдвига в фазосдвигателе 9, после чего процесс измерения напряжения ест( и вычисления повторяется. Критерием сходимости процесса является выполнение условия (2). При этом угол б измеряемого конденсатора определяется, как Орасч 1 Орасч + раса +Г ц расчгде и - число итераций,Таким образом, погрешность измерения параметров конденсатора, обусловленная влиянием его угла потерь, уменьшается. Предмет изобретения Устройство для измерения параметров комплексного сопротивления конденсаторов, содержащее последовательно соедипе 1 гные генератор напряжения заданной частоты, измеряемый конденсатор и образцовый резистор, и три скалярных вольтметра переменного напряжения, подключенных к входу вычислительного устройства, снабженного системой отсчета результатов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены последовательно соединенные ицвертирующий операционный усилитель и регулируемый активный фазосдвигатель с единичным коэффициентом передачи по модулю, к входу которого подключен блок, управляюш,.й этим фазосдвигателем, причем образцовый резистор подключен параллельно усилителю, два вольтметра подключены параллельно выходам генератора и усилителя соответственно, третий вольтметр включен между генератором и фазосдвигателем, а вход блока, управляющего фазосдвигателем, соединен с выходом вычислительного устройства.Составитель В. Давидовиелактор А. Зиньковский Техред М. Семенов ррект ак 110,645 ЦНИИП Изд.750 Государственного ком по делам изобрете Москва, Ж, РаушТираж 902тета Совета Министров ССний и открцтийскан наб., д. 4/5 ГутманПодшгсно