Измеритель параметров ( ) цепей

.801018048 А СОЮЗ СОВЕТСИИ)(саицвщаещиРЕСПУБЛИК 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛНЮ ИЭОЮЕТЕНИй И ОПЕ ЫТИй ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ ОВЩЕТЕЛЬСТВУ(гц зз гз 7 3 Ювзначения, соединенньм с входом пер(гг) 28.07,в 1 вого ключа, блок управления, о т " (46) 15.05,83. Бюл У 18 л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с це- (72) В.Г.Путилов, Ю.М.Крысин, лью расширения динамического диапа- Е.А.Ломтев и В.М.Шлянднн эона измеряемых величин и повыше- (7) Пензенский политехнический кисти ния чувствительности, в него вветут дейы дополнительный. коммутатор, ко- (53) 621.317.738(088.8) .доуправляемый резистор, кодоуправ- (56) 1. Авторское свидетельство СССР ляемый делитель частоты, второй уси 849103, кл. 8 01 к 27/26, 1979.литель постоянного тока с опорным2. Авторское свидетельство СССР резистором на входе и в цепи обрат" Ф 679897, кл. С 01 В 27/26, 1975 ной связи, причем выход коммутатора (прототип), соединен с резистором, включенным на54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ вхОде второго усилителя постоянного . С 1 Ц;.)-Цепей, содержащий источ- тека, а выход последнего соединен ник двухполярного напряжения, соеди- с первым зажимом для подключения изненный с одним из входов коммутато- мерительной цепи, выход источника Я ра, первый усилитель постоянного тока двухпоЛярного напряжения соединен с с опорным конденсатором в цепи об- входами дополнительного коммутатора, ратной связи и с включенныаи на вхо- выход которого через кодоуправляемый де зажимами для подключения измери- резистор соединен с входом второго С тельной цепи, выход усилителя посто- усилителя постоянного тока, а выяниого тока через разделительный кон ход блока управления соединен с тре". Я денсатор соединен соответственно с тьнми входами дополнительного комму" первыми входами ключйй, выходы ко- татора и через кодоуправляемый делиторых через переключатель режима ра- тель частоты с вторым входом второго В боты соединены с измерителем среднего ключа и третьим входом коммутатора.Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользованО в измерительных приборах и системах,Известен преобразователь параметров последовательных нерезонансных 5электрических цепей в период колеба"ний, содержащий два компаратора, интегратор, усилитель постоянного тока,на входе которого включен опорныйэлемент, а в цепь отрицательной обратной связи исследуемая нерезонансная цепь, выход первого компараторасоединен через интегратор со своимодним. иэ входов и через первый опорный элемент - с одним из входов усилителя постоянного тока, а выход усилителя постоянного тока соединен сдругим входом первого компаратораи с одним из входов второго компаратора, выход которого соединен непосредственно со своим другим входоми с входом усилителя постоянного тока через второй опорный элемент 11),Недостатком известного устройства является отсутствие возможностинезависимого переключения пределовизмерения по реактивной и активнойсоставляющей.Наиболее близким к Изобретениюявляется измеритель параметровВС фВЬ)-цепей, содержащий усилитель постоянного тока, в отрицательную обратную связь которого помещен опорный конденсатор, а входчерез измеряемую цепь и коммутаторсоединен с источником двухполярного 35напряжения постоянного така, а выход усилителя постоянного тока через разделительный конденсатор соединен одновременно с входом двухключей, выходы которых через переключатель режимов подключаются кизмерителю среднего значения, приэтом управляющие входы коммутатора,ключей соединены с соответствующимивыходами блока управления 2).45Недостатками прототипа являютсяузкий динамический диапазон измеряемых величин и низкая чувствитель"ность, так как отсутствует возможность независимого переключения пределов измерения по ретивной и активной составляющей, в виду того,что при изменении чувствительностиизмерителя с помощью амплитуды опорного напряжения бо или размера опорного элемента одновременно меняетсявыходное напряжение, несущее информацию об обеих составляющих.Цель изобретения .- расширение динамического диапазона измеряемых величин и повышение чувствительности. .60Поставленная цель достигается тем,что в измеритель параметровЙ,С(ВЬ)-цепей, содержащий источнйк двухйолярного напряжения соединенный с одним из входов коммутато ра, первый усилитель постоянного тока с опорным конденсатором в цепи обратной связи и с включенньаки на входе зажимами для подключения измерительной цепи, выход усилителя постоянного тока через разделительный конденсатор соединен соответственно с первыми входами ключей, выходы которых через переключатель режима работы соединены с измерителем среднего значения, соединенным с другим входом первого ключа, блок управления, введены дополнительный коммутатор, кодоуправляемый резистор, кодоуправляемый делитель частоты, второй усилитель постоянного тока с опорным резистором на входе и в цепи обратной связи, причем выход коммутатора соединен с резистором,ключенньм на входе второго усилителя постоянного тока, а выход последнего соединен с первым зажимом для подключения измерительной цепи, выход источника двухполярного напряжения соединен с входами дополнительного коммутатора, выход которого через кодоуправляемый резистор соединен с входом второго усилителя постоянного тока, а выход блока управления соединен с третьими входами дополнительного коммутатора и через кодоуправляемый делитель частоты с вторым входом второго ключа и третьим входом коммутатора.На чертеже приведен измеритель параметров ИХСАН(ИХЬ) -цепей.Измеритель параметров содержит блок 1 управления, основной и дополнительный коммутаторы 2 и 3, источник 4 двухполярного напряжения, кодоуправляемый делитель 5 частоты, кодоуправляемый резистор б, опорные резисторы 7 .и 8, усилитель 9 постоянного тока, измеряемую цепь 10, опорный конденсатор 11, усилитель 12 постоянного тока, разделительный конденсатор 13, ключи 14 и 15, переключатель 1 б режимов, измеритель 17 среднего значения напряжения.Вход усилителя пострянного тока с опорным конденсатором 11 в цепи отрицательной обратной связи через измеряемую цепь 10 соединен с выходом усилителя 9 постоянного тока, в цепь обратной отрицательной связи которого включен опорный резистор 8, а его суммирующий вход через второй опорный резистор 7 соединен с выходом основного коммутатора 2 и одновременно через кодоуправляемый делитель 5 частоты с выходом дополнительного коммутатора 3, аналоговые входы которых соединены с выходами источника 4 двухполярного напряжения, а выход усилителя 12 постоянного тока через разделительный конденсатор 13 соединен одновременно с входами ключей 14 и 15, выходы которых через1018048 Составитель Л.СотниковаТехред Т.фанта Корректор Ю.Макаренко Редактор И,Бандура Заказ 3531/44 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходе усилителя постоянного тока становится равнымВ результате поступления этого на 5 пряжения на вход измерительной цепи напряжение на выходе усилителя 12 постоянного тока изменяется во времени по законуМ Ь)ф " - Е Т - - (+ - юК,п 4 1 СВ а КСо о оа )ь СоЦ % 5- /Еы а . (9,)При достижении интервалом времени 1 + величины То цикл повторяет ся до тех пор, пока количество так- . тов не достигает 2 я, после чего по ,вторяется большой цикл с периодом А ТЬ,Иэ анализа выражений (2) -(9) видно, что напряжение на выходе усилителя 12 постоянного тока состоит 25 иэ трех составляющих из постоянного напряжения Чя Ю = -- Е Т (-+ - )В и 1у,Сь ь 82 И и двух переменных периодических напряжений соответственно с периодом То и 2 и.ЦНапряжение с выхода усилителя 12 постоянного тока, проходя через разделительный конденсатор 13, еряет постоянную составляющ)ю. При этом на- З 5 пряжение на входе ключей 14 и 15 представляет собой суперпозицию двух напряжений Ч,и Ч 8 ь , которые равныВЬФ СоР, о а . " ь (0) Извлечение информации о размере емкости С и проводимости проиэво". дится путем искусственного получения напряжений, среднее значение которых зависит либо от С, либо от йх.При измерении значения емкости (положение фаф переключателя 16 ре жимов) управляющий сигнал с. выхода блока 1 управления открывает ключ 14 в интервалы времеви, когда с выхо,да коммутатора 2 поступает положи". тельное напряжение. При этом на вы-ходе ключа 14 формируется напряжение, среднее значение которого равно(12) При измерении проводимости й (положение фбф переключателя 16) управляющий сигнал с выхода кодоуправ ляемого делителя 5 частоты открывает ключ 15 в интервалы времени, равные пТЬ и сдвинутые напТо2по отношению к сигналу с выхода 1 кодоуправ" ляемого делителя 5 частоты. При этом напряжение на выходе ключа 15.имеет среднее значение напряжения, рав-, ное(13) Таким образом, изменяя значение сопротивления кодоуправляемого резистора 6 можно изменять предел (чувствительность) измерения по реактивной составляющей независимо от предела измерения по активной составляющей, изменяя значения коэффициента деления п кодоуправляемого делителя 5 частоты можно изменять предел измерения по активной составлякщей независимо. от предела по реактивной составляющей.