Преобразователь параметров конденсаторов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 953595(22) Заявлено 26. 08. 80 (21.) 2977433/18-21с присоелинением заявки РЙ(51)М. Кд.С 01 В 27/02 С 01 й 27/26 Ъеударствеаый каинтвт СССР ао делан изобретений и открытки(72) Авторы изобретения Львовский ордена Ленина политехнический иЮСТИт им.Ленинского комсомола(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРОВ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения емкостейсоставляющих комплекСных сопротивлений, а также активных проводимостейи сопротивлений.По основному авт.св. У 834603 известен преобразователь параметровконденсаторов, содержащий источникопорного напряжения, соединенныйоперационный усилитель с опорнымрезистором в цепи обратной связи,один вывод . которого соединен содним из зажимов для подключенияизмеряемого объекта,.другой зажимпри этом соединен с общей шиной,а другой вывод опорного резисторасоединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с вторым входом операционногоусилителя и выходом источника опррного напряжения 11,Недостатком известного устройства является то, что такое устрой 2ство позволяет осуществлять линейноепреобразование только емкостных объектов. При подключении индуктивныхобъектов выходное напряжение связано с измеряемыми параметрами 5 нелинейной зависимостью.. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет линейного преобразования как индуктивных, так и емкостныхобъектов.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь параметров конденсаторов, содержащий источник опорного напряжения с опорным 5 резистором в цепи обратной связи,один вывод которого соединен с одним из зажимов для подключения измеряемого объекта, другой зажим приэтом соединен с общей шиной, а другойвывод соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которогосоединен с вторым входом операционного усилителя, введены дифферен( кОО О (1 Решив совместно уравнения (1), (2), и (3) относительно 04 , получимЦ,=фыь 1Линейность напряжения 04.обеспечивается в том случае, когдах ф 1 хх (с,1 1 "х к15 разователь содержит источник Отношениетоого напряжения, операционныйль 2, первый вход которого где а - коэффициент передачи усилин с одним из входных зажимов теля, который на каждом преорой вход соединен с входом деле преобразования может5 вычитания вход 6 которого125меняться в одном из диапан с выходом операционного зонов 0,1-1, 1-10, 10-100ля 2, диффе рен ци аль ный ус и- и т.д.7, первый вход которого через Таким образом, приняв 1) = 1,подклюцен к источнику 1 К = 10 , получим погрешность 0,014,о напряжения, второй вход сое- а при а = 10 и том же к= 0,0013.выходом блока 5 вычитания,ЗОПри преобразовании емкостных объи 10, измеряемый объект 11 ектов, представленных параллельнойвходной зажим 12, выходные схемой замещения Сх, 6 х ( где С а 13 и 11. При измерении ин- реактивная, О - активная составляюых объектов ключи 8, 9 и 10 щие), ключи 81 9 и 10 переводятсяся в положении в положение С, в результате чегом образом, напряжение О выходное напряжение Огенераторака 1 опорного напряжения че опорного напряжения приложено кц 8 подается на вход диффе- входу операционного усилителя 2 иьного усилителя 7, на вто- первому входу блока 5 вычитания,д которого приложено напря-выходное напряжение 0которого40которое равно разностивыводится на выходной зажим 13, дифний на входах блока 5 вычи- ференциальный усилитель 7 в этомслучае не используется и он отключен.Напряжение О в данном случае равЪ 2 4 но циальный усилитель и три ключа,причем первый вход дифференциального усилителя соединен с выходомблока вычитания, второй вход - с одним из выводов первого ключа, входкоторого соединенс выходом источника опорного напряжения, а второй вывод - с первым входом опера ционного усилителя и с одним извходом второго ключа, один из вы вводов которого соединен с выходомдифференциального усилителя и с однимиз выводов третьего ключа, другой вывод которого соединен с выходом блокавычитания, а выход третьего ключасоединен с выходными зажимами.На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователПрео1 опорнусилитесоедине3, а втблокасоединеусилителительключ 9опорногдинен сключи 9(2, ),зажимыдуктивннаходятТакиистоцниреэ клюренциалрой вхожение Онапряжетания 5 ф где. 1. - реактивная а Кк - актив- ная составляющая), равно:Напряжение О 4 на выходе дифференциального усилителя 7 равно усиленной разности напряжений на его выходах:где к - коэффициент усиления усилителяНапряжение О для индуктивных объектов, представ. пенных последова тельной схемой замещения,(1., К(5) Таким образом, в отличие от из вестного предлагаемое устройствопозвляет осуществлять преобразования составляющих комплексных сопро-.тивлений при двухзажимном подключении объекта.Иформула изобретенияПреобразователь параметров конденсаторов по авт. се. М 831603,Тираж Государствен по делам иэоб Москва, ЖПодСССРрытийаб., д. исное ого комитетений и Раушска П "Патент", г, Ужгород,ул. Прсек фи 5 953595 6 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, ключа, один из выводов которого сое-. с целью расширения функциональных динен с выходом дифференциального воэможностей, в него введены диффе- усилителя и с одним из выводов ренциальный усилитель и три ключа, третьего ключа, другой вывод кото- причем первый вход дифференциальногорого соединен .с выходом блока выусилителя соединен с выходом блока читания, а выход третьего ключа вычитания, второй вход - с одним соединен с выходными зажимами. из выводов первого ключа, вход которого соединен с выходом источника Источники информации, опорного напряжения, а второй вывод 1 о принятые во внимание при экспертизе с первым входом операционного.уси. Авторское свидетельство СССР лителя .и с одним иэ входов второго У 83 М 60), кл. 6 01 Р 27/26, 1979