Устройство для измерения параметров конденсаторов

Союз СоветскикСоцмалксткческ наРеспублнк О П И С А Н И Е,щ 75039 ОИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 23.07.80. Бюллетень 27 до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25,07,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРОВИзобретение относится к электричес- ким измерениям, в частности, к измерению параметров конденсаторов, и может быть использовано при построении высокопроизводительных автоматических устройств.5Известно устройство для измерения составляющих комплексного сопротивления, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого подклюо чен к образцовому элементу и к одному из зажимов для подключения объекта измерения, амплитудный детектор, вход которого подключен к другому зажиму для подключения объекта измерения, фазовра 15 щатель, подключенный к генератору синусоидального напряжения, блок вычитания и два измерителя отношений постоянного напряжения, причем измерительный вход одного синхронного детектора непосредственно, а другого через фазовращатель соединены с одним из зажимов для под;ключения объекта измерения, управляю-ший вход одного синхронного детектора непосредственно и через усилитель напряжения другого синхронного детекторасоединен с образцовым элементом, выхододного синхронного детектора непосредственно, а другого через блок вычитаниясоединены с одним из входов измерителей отношения постоянного напряжения,кооме того, выход амплитудного детектора подключен к одному из входов блока вычитания и к .другим входам измерителей отношений постоянного напряжения 1,Применение известного измерителясоставляющих комплексного сопротивления на низких частотах снижает быстродействие автоматических устройств засчет детектирования сигналов, кроме того, известное устройство не измеряетотносительный параметр - тангенс углапотерь конденсатора.Наиболее близким к предлагаемомуустройству является прибор для испытания конденсаторов. В этом устройстве;для измерения тангенса угла потерь ис7503 функциональнаяпредлагаемого На черте лектрическа ойства.5 схем Устроство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, подключенный через образцовый резистор к зажи мам для подключения измеряемого конденсатора, операционный усилитель 2,Выход операционного усилителя 2 подключен через дифференцирующий усилитель 3 с управляощим входом блока 4 выборки информации, а также непосредственно с измерительным входом друго го блока 5 выборки информации. На измерительный вход блока 4 выборки информации и на управляющий вход блока 5 выборки информации поступает напряжение непосредственно с выхода генератора 1 синусоидального напряжения, Вход блока 6 запоминания подключен к блоку 4 выборки информации, а вход блока 7 запоминания к блоку 5 выборки информаПри измерении параметров конденсатора на выходе блока 6 запоминания пользуется схема деления напряжений, на входы которой поступают напряжения соответствующие емкости и сопротивлению потерь конденсатора 21.Это усложняет устройство, вносит до 5 полнительную погрешность и снижает быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы устройства.Это достигается тем, что в устройст О во для измерения параметров конденсаторов, содержащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с одним зажимом для подключения измеряемого конденсатора и со входом операционного усилителя, другой зажим для подключения измеряемого конденсатора соединен с земляной шиной, два блока выборки информации, управляюций вход одного из которых подключен к генератору синусоидального напряжения, а измерительный вход - к выходу операционного уси лителя, в него введены дифференцирующий усилитель и два блока запоминания, причем управляющий вход другого блока вьборки информации соединен с выходом дифференцирующего усилителя, вход которого соединен с выходом опеоационного усилителя, а измерительный вход другого блока выборки информации соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, выходы блоков выборки информации подклю ены ко входам блоков запоминания.90возникает напряжение, определяемое емкостью измеряемого конденсатора.При подключении конденсатора с реактивной составляющей Си активной составляющей потерь 1- х на выходе операционного усилителя 2 напряжение равно; е Е - амплитуда синусоидального напряжения генератора,К - коэффициент передачи операционного усилителя,д - угол диэлектрических потерь измеряемого конденсатора.С выхода блока 5 выборки информациина вход блока 7 запоминания поступаетнапряжение Оых только в момент времени прохождения напряжения генератора1 синусоидальных колебаний через ноль,т. е. ц.1 о=О.; тогда: гд где гда напряжение на выходе блока запоминия рано: Е К К Г 1 блок еред где К - коэффици запомина После дифференц Овьх дифференцир правляющем входе ормации возникаетя яжениялем 3 нарки инирования напующим усилите блока 4 выб напряжение: ЕК лока 4 выборки информации 6 запоминания напряжение синусоидальных колебаниймомент времени, когходе напряжение рав+д- Ог, тогда напряка 6 запоминания выхода б од блока нератора отп оступает только вда на управляющем вно нулю, т, е. при и 1жение на выходе блоравно:О= К Е,в где К - коэффициент передачи блока за поминания.5 7503В пределах угла потерь О, где с достаточной для практики точностью соблюдается соотношение 5 од:Дд, возможно непосредственно измерение Я О .испытуемого конденсатора, т. е. 5Быстродействие устройства обеспечивает измерение параметров за время, не превышающее периода измерительного напряжения. Меньшее число функциональных блоков по сравнению с существующими устройствами обеспечивает надежность работы при эксплуатации в производствен ных условиях,ф о р му л а и з о б р е т е н и ягоУстройство для измерения параметров конденсаторов, содержащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с одним зажимом для подключения измеряемого конденсатора и со входом операци- д онного усилителя, другой зажим для подключения измеряемого конденсатора соединен с.земляной шиной, два блока выборки информаций, управляющий вход одного из которых подключен к генераторусинусоидального напряжения, а измерительный вход - к выходу операционногоусилителя, отличающеесятем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы устройства,в него введены дифференцирующий усилитель и два блока запоминания, причемуправляющий вход другого блока выборкиинформации соединен с выходом дифференцирующего усилителя, вход которого соединен с выходом операционного усилителя,а измерительный вход другого блока выборки информации соединен с выходомгенератора синусоидального напряжения,выходы блоков выборки информации подключены ко входам блоков запоминания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 531098, кл. 6 01 К 27/02) 24. 02. 75. 2, Патент Японии Мо 42-902,. кл. 59 Е 1, 1972 (прототип).