Цифровой измеритель параметров реактивных двухполюсников

Саиоз Сееетсеа Сцнавистввцескиа РесяубвниОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕЯЛЬС 1 ВМ(22) Заявлен 51) М с присоединен Гввудврвтввнный квмвтвт Сваата Мннввтрвв СССР ев данам азвбрвтвнна а вткрытнй(43) Опубликовано 05,09.77.БюллетеньЭЭ 45) Дата опубликования описаиия 14.10.7 Д 1( 6 21. Э 1н, Т, Н, Рыжевск 2) Автори изобретеии 71) Заявител Пензенский попитехнический институт ФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРДВУХПОЛКЗСНИКОВ АКТИВНЫХ в интервап времени, реверсивным счетчиком,фазовым компаратором, управляемым генератором, генератором образцовой частоты икоммутатором, подкпюченным к активной измерительной цепи, генератору синусоидапьнь 1 хкопебаний и через последовательно соединенные интегрирующий преобразователь напряж- ния в интервап времени, блок уиравпениясчетчиком, реверсивный счетчик и фазовый1 п комиаратор к генератору образцовой частотыа также к управляемому генератору, которыйподсоединен к блоку управления счетчиком,Выходы ревер:явного счетчика подключены кцифровому отсчетному устройству,15 На чертеже представпена функционапьнаясхема предпоженного измерителя. Он содержит генератор синусоидапьных колебаний 1,активную измерительную цепь 2, коммутатор. Э, интегрирующий преобразователь наЯО пряжения в интервал времени 4, управпяемый генератор 5,схему управпения 6 реверсивным счетчиком , генератор образцовойчастоты 7, фазовый компаратор 8, реверсивный счетчик импульсов 9 и цифровое огсчетМ ное устройство 10,пифрово интет ри Изобретение относится к области зпектроизмеритепьной техники,Известен измеритель параметров реактивных двухпопюсников, содержащий генераторсинусоидапьных копебаний, активную измеритепьную цепь, состоящую из решающих сопротивпений, активного сопротивпения, измеряемой реактивности и решающего усипитепя,фазовый детектор и вопьтметр постоянноготока 11,Недостаточная точность работы такогоустройства. обусповпена тем, что практически трудно обеспечить стабильность амппитуды синусоидапьных копебаний, и высокиеточностные характеристики фазового детекгора.Пепью изобретения явпяется повышениеточности измерения.Поставпенная цепь достигается тем, чтоцифровой измеритепь параметров реактивныхпвухпопюсников, содержацпй активную измеритепьную цепь, вход которойсоединен сгенератором синусоидапьных копебаний, ие отсчетное устройство, снабженрующим преобразователем напряженияРеактивный двухлолюсник включен к цепь 2, на вход которой подается синусоидальное напряжение. С помощью коммутатора 3 ко входу преобразователя 4 подключен выход цепи 2 или генератор 1. Выход преобразователя 4 подключен ко входу схемы 6, С цомошью схемы 6 по определенному алгоритму, зависящему от режима работы, импульсы с выхода генератора 5 заносятся в счетчик 9, число импульсов в котором показывает устройство 10. Выход переполнения счетчика 9 соединен с компаратором 8, на другой вход которого подаются импульсы от генератора 7. Выход компаратора 8 соединен со входом генератора 5.Работа схемы поясняется на примере измерения параметров конденсатора с поте цймивДвухполюсник представляющий собй неизвестную емкость Си неизвестное сопротивление Й имитирующее потери в диэлектрике, включен в цепь 2.Идеализируя работу усилители постоянного тока и полагая его коэффициент усиления бесконечно большим, можно определить реакцию активной измерительной цепи на синусоидальный входной сигнал.:При О (1) =-О51 пи 4 выходное напряжение описывается выражениемоц,И)= . О 51 пи 1 Ф% С,О Собст(1)хгде О - амплитуда синусоидальных колебаний;ю - частота синусоидальных колебанни,сопротивление образцовогоСрезис го рйПользуясь выражением (1), можно найти значения обоих измеряемых параметров двухполюсника через интегралы от напряВыхЗЦсья О Г (2)х.-1. 2 ЮОаисанный математический алгоритм раздельного получения информации, об активиой и реактивной составляющих двухполюсника согласно выражениям (2) и (3) реализуется при помощи преобразователя 4, генератора 5, схемы 6, счетчика 9 и устройства 10.Входная и выходная величины преобразователя 4 связаны следующим соотношением 3 Тт Т ц Ь н,огде Т = Т 4+ Т 2 - интервал интегрирования;5 Оо - образцовое напряжение.В усгройсгве примыкающие н тегралы4следуют с частотой - = 4 в, и нх начало синхронизировано с синусоидальнымвходным напряжением, При помощи генера- О тора 5, схемы 6 и счетчика 9 измеряетсяинтервал времени Т = Т- Т несущий инЯ 3формацию об интегральном значении напряжения на входе преобразователя 4, причемв первом режиме измерения схема 6 сум Ь мируег результаты таким образом, что число, занесенное в счетчик 9, будет равнопоо оят. е. реализуется алгоритм, соответствующий выражению (2), Во втором режимеизмерения схема 6 реализует алгоритмсогласно выражению (3), и число в счетчике 9 равноо,125огде 1 о- частота генератора 5.Как следует из выражений (5) и.(6),число в счетчике 9 в первом режиме измерения пропорционально проводимости потерь вконденсаторе, а во втором режиме цропоционально емкости конденсатора. Для обеспечения стабильности функции преобразованияв устройстве предусмотрена калибровка, коЗ 5 торая осущесгвляется перед каждым циклом измеренияВ режиме калибровки коммутатор 3 подключает: генератор ко входу преобразователя 4, Схема управления 6 работает в пер вом режиме измерения. В этом случае навыходе переполнения счетчика 9 появляютсяимпульсы, которые подаются на вход компаратора 8, и частота которых сравниваетсяс частотой генератора 7, На вход генераго ра 5 с выхода компаратора 8 поступает.сигнал, вызывающий увеличение или уменьшение частоты в зависимости от соотношения этих частот. Таким образом обеспечивается стабильность функции преобразования. И) Положительный эффект в предлагаемомустройстве достигается благодаря применениюинтегрирующего преобразователя напряженияв интервал времени и. благодаря введениюцикла калибровки.И Фо Рмула изобре генийЦифровой измеритель параметров реактива иых двухполюсииков, содержащий активнуюСоставитель А, Андриевскийедактор Л. Утехина Техред Я. Левицкая Корректор01 Подписное комитета Совета Министро обретений и .открытий 5, Раущская набд, 4/5 Тираж твенно 025/32 ЦНИИПИ Государс 113035, Мо Заказ 3 дедам иква, Жг. Ужгород, ул, Проектная,Фипиап ППП "Патен измерительную цепь, вход которой соединенс генератором синусоидапьных колебаний, ицифровое отсчетное устройство, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цепью повышенияточности измерения, он снабжен лнтегрирующим преобразователем напряжения в интервалвремени, реверсивным счетчиком, фазовымкомпаратором, управляемым генератором,генератором образцовой частоты и коммутатором, подкпюченным к активной измерительОной пепи, генератору синусоидадьных колебаний и через поспедоватепьно соединенные интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени, блок управпения счетчиком, Реверсивный счетчик и фазовый компаратор - к генератору образцовой частоты, атакже к управляемому генератору, который подсоединен к блоку управления счетчиком;выходы реверсивного счетчика подключены к цифровому отсчетному устройству.Источники информации, принятые во вни- . мание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР Мо 363043, Я 01 К 27/26, 1972