Измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п) 55 О 592 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.2 С 01 К 27/2 присоединением заявкиГосударственный комитетСовета Министров СССРно делам изобретенийи открытий 3) Приорите Опубликовано 15,03,77, Бюллетень10Дата опубликования описания 04,04.77 3) УДК 621,317,738(72) Авторы изобретею А. И. Мартяшин, А, Е. Морозов, В, Г. Путилов,и В, М. Шляндин Пензенский политехнический институт. Ряб 1) Заявител МЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРОВШУНТИРОВАННЫХ РЕЗИСТОРАМИ(54) Изобретение относится к области электро- измерительной техники и может быть использовано в измерительных приборах и системах.Известно устройство для измерения емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами, работа которого основана на уравновешивании мостовой измерительной цепи, включающей в себя исследуемый конденсатор и его модель, причем параметры элементов модели устанавливаются равными предварительно измеренным на постоянном токе параметрам резисторов, шунтирующих конденсатор 11,Известное устройство обладает невысокой точностью измерения.Известен также;измеритель емкостей конденсаторов, содержащий генератор опорного напряжения, соединенный с одним зажимом для подключения объекта измерения, другой зажим при этом соединен со входом усилителя постоянного тока и с образцовым конденсатором, включенным в цепь обратной связи, а также выпрямитель и вольтметр постоянного тока 2.Известное устройство не позволяет с приемлемой точностью осуществить измерение емкости конденсаторов, шунтированных резисторами, значение сопротивления которых изменяется в широких пределахС целью повышения точности измерения ирасширения в измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами, введены два ключа и блок управления, причем5 вход одного ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока и входом другогоключа, а выход - с другим зажимом дляподключения параллельно соединенных образцового резистора и образцового конденса 10 тора, причем этот зажим соединен с вольтметром постоянного тока, а выход другогоключа соединен со входом усилителя постоянного тока, кроме того, каждый выход блока управления подключен к одним из входов15 ключей и входу вольтметра постоянного токасоответственно, помимо этого он снабжендополнительной емкостью, которая соединена с одним зажимом для подключения соединенных образцовой емкости и образцового20 резистора и одним из входов ключа, другойвход которого соединен с другим зажимомдля подключения образцовой емкости, а выход ключа к зажиму для подключения образцового резистора.25 На чертеже приведена функциональнаясхема измерителя,Измеритель емкостей конденсатора, шунтированных резисторами, содержит генератор1 двухполярного треугольного напряжения,30 усилитель 2 постоянного тока, вольтметр 35 10 постоянного тока, ключи 4 и 5, а также блок 6 управления, образцовый резистор 7 с сопротивлением Рю, образцовый конденсатор 8 с емкостью Сю объект измерения 9 с емкостью С, и сопротивлением Р,Работа устройства происходит следующим образом.Блок управления синхронизирует работу генератора 1 ключей 4, 5 и вольтметра 3 постоянного тока, при этом с выхода генератора 1 на объект измерения 9 поступает треугольное напряжение с амплитудой Ею и периодом 2 Т,. Причем, когда с выхода снимается линейно-возрастающее напряжениеЕ 2 Ео 1О у, фоключ 4 замкнут, а ключ 5 разомкнут. В установившемся режиме работы с выхода усилителя 2 снимается напряжение, которое с достаточной степенью приближения может быть оценено как у р ЕоСЛо (1 ТоВосо + - .ю.юСю2 ЕюСкйо (1 ВосоЕойо (1 Рос, + 2 ЕойЕ 2 Ео 1 ю Со+ е рс,д Вк о йИз выражения видно, что при ТюЛюСюи СхСю УЯс:т,= -Когда с выхода генератора 1 поступает линейно-уменьшающееся напряжение2 Ею 16ключ 4 разомкнут, а ключ 5 замкнут. При этом с выхода усилителя 2 снимается напря-. жение, равное нулю, а вольтметр измеряет напряжение по команде с блока 6, до которого зарядился конденсатор в предыдущем такте тт ЕойоСсс, =.Затем рассмотренный цикл работы повторяется.Как следует из приведенныхрасчетныхданных шунтирующий резистор оказывает пренебреженно малое влияние на результат измерения в широком диапазоне изменения 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 значения сопротивления резистора, Для этого достаточно выполнение условийт, С Р,С, и СС которое реализуется выбором достаточно большого значения Сю и достаточно малого Тю,Особенно эффективно применение измерителя при измерении малых емкостей, шунтированных низкоомными резисторами. Ф ор мул а из о бр етени яИзмеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами, содержащий генератор двухполярного напряжения треугольной формы, соединенный с одним зажимом для подключения объекта измерения, другой зажим при этом соединен со входом усилителя постоянного тока и с параллельно соединенными образцовым конденсатором и образцовым резистором, вольтметр постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два ключа и блок управления, причем вход одного ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока и входом другого ключа, а выход - с другим зажимом для подключения параллельно соединенных образцового резистора и образцового конденсатора, причем этот зажим соединен с вольтметром постоянного тока, а выход другого ключа соединен со входом усилителя постоянного тока, кроме того, каждый выход блока управления подключен к одним из входов ключей и входу вольтметра постоянного тока соответственно.2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительной емкостью, которая соединена с одним зажимом для подключения соединенных образцовой емкости и образцового резистора и одним из входов ключа, другой вход которого соединен с друпим зажимом для подключения образцовой емкости, а выход ключа - к зажиму для подключения образцового резистора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1. Дьячков В. И, Прибор для измерения пленочных емкостей, шунтирова нных низкоомными резисторами Известия ВУЗов. Приборостроение М 7, 1969.2. Волгин Л. И. Линейный преобразователь емкости в постоянное напряжение. Измерительная техника1, 1965 (прототип).550592 Составитель К, ШитиковРедактор Л. Попова Техред И. Карандашова Корректор Т. Добровольск 11 одписноеССР аказ 601/7ЦНИИП ипография, пр, Сапунова, 2 Изд, 2 Государствен по делам 035, Москва