Устройство для измерения комплексных сопротивлений

Оп ИСАНИЕИ 306 РЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву Мф 563638 (22) Заявлено 20,02;80 (21) 2884442/18-21 с присоединением заявки РЙ -(53)М. Кл. 6 01 й 17/10 Ьоудорственный комитет СССР по делам изебретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙИзобретение относится к электроизмеритель ной технике и может быть использовано для измерения параметров пассивных величин на переменном токе, например, для измерения активной и реактивной составляющих комплекаого сопротивления или проводимости и для построения автоматических измерителей и преобразователей этих величин.По основному авт, св. И 0 563638 известно устройство для измерения комплексных сопротивлений, содержащее генератор переменного тока. мостовую измерительную цепь и блок с регулируемыми параметрами, например, опера. ционный усилитель с регулируемым делителем в цепи обратной связи, вход блока с регулируемыми параметрами подключен к выходу генератора переменного тока, а его выход че, рез развязывающий каскад подключен к диагонали питания мостовой измерительной це. пи (11.Недостатками устройства являются непостоянство чувствительности и взаимосвязь контуров уравновешивания при больших рассогласованиях. Эти недостатки обчсловлены тем,что в блоке регулируемых параметров учитывается только коэффициент передачи ветви образцовых мер и не учитывается коэффициентпередачи ветви измеряемого сопротивления.Цель изобретения - повышение точности изб мерения эа счет обеспечения постоянства чув.ствительности во всем диапазоне измерения,Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексйых сопротивлений, содержащем генератор переменного тока, развязывающии каскад, к выходу которого подключены параллельные ветви с измеряемым, образцовыми и регулируемыми элементами, блок с регулируемыми параметрами, например, операционным усилителем с регулируемым делителем в цепи обратной связи, входблока с регулируемыми параметрами подклю.чен к выходу генератора переменного тока,а его выход подключен к входу раэвязывающего каскада, введен дополнительный развязывающнй каскад, через который регулируемый де.литель в цепи обратной связи операционногоусилителя соединен с образцовым элементоРветви измеряемого сопротивления.(1)гз В 1 а 1 . 22 В 12 К (г +2,)(г, +г, ) где 21, 22 гз га соответственно сопротивление элементов плеч моста ас, сЬ, Ьд,дс;сопротивление нерегу. лируемого элемента делителя;сопротивление регулируемых элементов делителя;коэффициент усиления операционного усилителя)напряжение генератора переменного тока.%гз = гз Фга = 2 а К 1о На чертеже предсгавлсна блок. схема пред. лагаемого устройства.Устройство дл.1 измерения комплексных сопротивлений содержит мостовую измерительную цепь с регулируемыми реактивным 1, актив. чым 2 и нерегулируемым активным 3 элемецгами в ветви образцовых мер, подобную этой ,1 етви, регулируемый делитель, регулируемые 1 лементы 4 и 5 которого механически связаны с соответствующими регулируемыми элемен 1 ами мостовой измерительной цепи. Регулируемый делитель подключен через дополнитель. ный развяэывающий каскад 6 к нерегулируемому образцовому элементу 7 ветви измеряемого сопротивления с реактивной 8 и активной 9 составляющими. К входу операционного усилителя,10 подключен нерегулируемый элемент 11 регулируемого делителя через резистор 12 и выход генератора 13 переменно. го тока через резистор 14. Выход операцион. ного усилителя подключен через развязываюший каскад 15 к диагонали питания мосто. вой измерительной цепи.Напряжение на измерительной диагонали предлагаемого устройства О 1 при предположении, что коэффициенты передачи развязыва.% юших каскадов равны единице и В 12 ) 2,М (где В 12 - сопротивление резистора 12; гз - сопрдтивление нерегулируемого элемента дели. теля), равноПри достаточно высоком коэ 11 фициенгс усиления усилителя 10 выражение Ос,1 принимает видВ 12О 1 = (21 У 2 - гаУз)О, (2)В,а й1где У,г Уз22 гзИз выражения (2) видно, что напряжениена измерительной диагонали устройства линейно зависит от величин г, (у 2) и 2 (уз). Отсюда, если элементы 8 и 9 - составляющиеобъекта измерения 2 1 и 2 - образцовыерегулируемые элементы 2 а, то выходное напряжение О линейно относительно величин21(у 2) и га (уз) и линии уравновешиванияпри изменении га (уз) и 2, (у 2) прямые,Выражение удельной чувствительности устройства по регулируемому параметру ги измеряемому 21 имеет соответственно вид:га- = -Уз - ; (3)О В 1 ад О 1 В 12) г, о. ВКак видно из (3) и (4), в предлагаемомустройстве обеспечивается постоянство чувствительности во всем диапазоне измерения.С помощью простых математических выклаЗО док можно показать, что чувствительность предлагаемого устройства больше в (1 + г,у 2) раз.Итак, в предложенном устройстве обеспечивается постоянство чувствительности во всемдиапазоне измерения, а также полная развязкаЗ контуров уравновешивания в "большом" илинейная зависимость выходного напряженияот регулируемого и измеряемого параметра,Это улучшает сходимость, качество уравновешивания и другие динамические свойства устройства, расширяет диапазон измерения,Формула изобретенияУстройство для измерения комплексных сопротивлений по авт. св. 11(ф 563638, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет обеспеченияпостоянства чувствительности во всем диапазоне измерения, в него введен дополнительныйразвязывающий каскад, через который регули.руемый делитель в цепи обратной, связи опера.ционного усилителя соединен с образцовымэлементом ветви измеряемого сопротивления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР )1 а 563638,кл. 6 01 В 17/10, 1975,дактор О. Персиянцева ректор Н. Стец аказ 10962/7 2 Тираж 735 ПНИИПИ Государственного комитета СССРно делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 45 о сн иал, ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,