Измеритель параметров комплексного сопротивления

/0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторскоесвидетельство ССС9 437982, кл, 6 01 Я 27/00, 1975,2. Авторское свидетедьство СССР . 9 316032, кл. 6 0127/00, 1972,(54 ) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРИ 1 ЕТРОВ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий .:генератор тактовых иьщульсов, сое-, диненный с ключом, который подклЫ:. ;чен к триггеру запуска и к коммута.тору режима работы конденсатора, ,сравнивающий. блок, соединенный сблоком эталонных напряжений, бчетчики, один из которых подключен выходом к блоку передвижения запятойи блоку автоматического выбора пре. делов измерений, ицифровое табло,о т л и ч а ю щ и й с я; тем, что,с целью повышения быстродействияи упрощения устройства, в него вве.- дены коммутатор тактовых импульсов,соединенный одним входом с ключом,а вторым - с триггером запуска, ивыходами - с входами счетчиков, ключсоединенный параллельно с клеммами для подключения исследуемого объекта, а управляющим входом - с выходом триггера, пороговый блок, соединенный одним входом с блоком эталонных напряжений, вторым - с входом коммутатора режима работы конденсатора, а выходом - с управляющим входом ключа, триггер, подключенный одним входом к блоку автоматического выбо-ра пределов измерений и к входу триггера запуска, другим входом - квыходу элемента И и к входу триггера запуска; а выходом - к входу элемента И и ключа, элемент И, соединенный другим входом с генератором д тактовых импульсов, эталонный резис- Ф тор заряда, подключенный одним вы. водом к блоку эталонных напряжений, а другим - к одному из, входов ком- уюфф мутатора режима работы конденсаторафф и сравнивающего блока, эталонный резистор разряда, соединенный одним е выводом с одной из клемм для нодключения исследуемого объекта, а другим - с входом коммутатора режимов работы конденсатора, логический вы;числительный блок, подключенный к выходам счетчиков и входу циФро,вого табло.10 35 Устройство относится к измери-"тельной технике и предназначено дляизмерения параметров комплексного,сопротивления по параллельной схемезамещения,Известно устройство, содержащееинТегратор, источник возмущающеговоздействия, триггеры, генератортактовых импульсов, ключи, делительнапряжения, устройство сравненияи счетчик-индикатор Ц .Недостатком устройства являетсябольшая погрешность, обусловленнаянеучтенной активной составляющейв комплексном сопротивлении исследуемых элементов, 15Наиболееблизким к предлагаемому.является устройство, содержащеегенератор тактовых импульсов, соединенный с ключом, который подключен к триггеру запуска и к коммутатору режима работы конденсатора,сравнивающий блок, соединенныйс блоком эталонных напряжений, счетчики, один из которых подключен выходок к блоку передвижения запятойи блоку автоматического выбора пределов измерения, и цифровое табло. 21,Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие из-за того, что период импульсов тактового генератора низкойчастоты выбран заведомо больше времени заряда исследуемого конденсатора. Так как время заряда конденсатора неизвестно, то период импульсов низкочастотного тактового генератора приходится выбирать заведомо большим. Кроме того, устройствосложно.Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение 40устройства,Для достижения поставленной цели в измеритель параметров комплексного сопротивления, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный с ключом, который подключенк триггеру запуска и к коммутаторурежима работы конденсатора, сравнивающий блок, соединенный с блокомэталонных напряжений, счетчики, одиниз которых подключен выходом к блокупередвижения запятой и блоку автоматического выбора пределов измерений, и цифровое:табло, введены коммутатор тактовьы импульсов, соединен.ный одним входом с ключом, а вторым "с триггером запуска, и выходами -с входами счетчиков, ключ, соединенный параллельно с клеммамидля подклю-чения исследуемого объекта, управлянарм входом - с выходом триггера, 60пороговый блок, соединенный однимвходом с блоком эфталонных напряжений,вторым - с входом коммутатора режимаработы, конденсатора, а выходом - с,управляющим входом ключа, триггер, 65 подклвченный одним входом к блокуавтоматического выбора пределовизмерений и к входу триггера запуска, другим входом - к выходу элемента И н к входу триггера запуска,а выходом - к входу элемента И и клвча, элемент И, соединенный другимвходом с генератором тактовых импуль-.сов, эталонный резистор заряда, подключенныЪ одним выводом к блоку эталонных напряжений, а другим - к одному из входов коммутатора режима работы конденсатора и сравнивающегоблока, эталонный резистор заряда,соединенный одним выводом с однойиз клемм для подключения исследуемого объекта, а другим - с входом коммутатора режимов работы конденсато-.ра, логический. вычислительный блокподключенный к выходам счетчикови входу цифрового табло.Йа чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, подключенный .через ключ 2, коммутатор 3 тактовыхимпульсов, счетчики 4 и 5 и вычислительный блок б к цифровому табло7. Коммутатор 8 режима работы кон-денсатора соединен одним входомс эталонным резистором 9 зарядаи выходом сравнивающего блока 10,а другим входом - с эталонным ре,зистором 11 и входом пороговогоблока 12, Выход коммутатора .8 ре-жима работы конденсатора подключенк одним клеммам измеряемого комплексного сопротивления 13 и.ключа14, другие клеммы которых соединены с второй клеммой эталонногорезистора 11 разряда. Блок 15 передвижения запятой соединен входом .с выходом счетчика 4 и с входомблока 16 автоматического выбора пределов измерений. Выход блока 16соединен с управляющим входом блока17, эталонных напряжений, Выходыэтого блока подкЛвчены к .эталонномурезистору 9, к сравнивающему блоку 10 и пороговому блоку 12. Триггер 18 запуска соединен однимвходом с выходом сравнивающего бло-,ка 10, входом триггера 19 и вхо-дами блоков 15 и 16, Другой входтриггера 18 запуска соединен с другим входом триггера 19 и с выходомэлемента И 20. Выход триггера 19соединен с одним входом элементаИ 20 и с управлявшей клеммой ключа 14, Другой вход элемента И 20соединен с генератором 1 тактовыхимпульсов,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии триггер 18запуска находится в нулевом состоя- .нии, ключ 2 закрыт, а коммутатор8 режима работы конденсатора обеспе10 чивает подключение конденсаторак резистору 11 и таким образомон полностью разряжен. При подачекоманды "Пуск" на вход триггера 18запуска он перебрасывается в единичное состояние, открывая ключ 2,и через коммутатор 8 режима работыконденсатора подключает конденсаторк резистору 9. Начинается заряд исследуемого конденсатора от блокаэталонных напряжений и одновременнозаполнение счетчика 4 импульсамис тактового генератора 1 через ключ2 и коммутатор 8 тактовых импульсов,который также управляется триггером18 запуска. 15Как только напряжение на исследуемом конденсаторе повысится, сравнивающий блок 10 вйцаст импульс, перебрасывающий триггер 18 запуска в нулевоесостояние, Коммутаторы 3 и 8 переклю 20чаются в исходное состояние. Начнет-ся процесс разряда конденсатора че-,рез эталонный резистор 11. Ключ 2останется в открытом состоянии,так как на него будет поступать управляющее напряжение с пороговогоблока 12, которое будет в единичном .состоянии, так как напряжение наконденсаторе будет вьие порога еговыключения. Таким образом, счетчик5 будет заполняться импульсами стактового генератора 1 через ключ2 и коммутатор 3 тактовых импульсов,Как,только напряжение на исследуемомконденсаторе упадет до пороговогозначения, пороговый блок 12 перейдетв нулевое состояние и закроет ключ2. После этого цифровые эквиваленты,сформированные счетчиками 4 и 5, пос-,тупают в логический вычислительныйблок. 6, а результат их обработки - 40на цифровое табло 7,Если соблюдать условие, что резис- стор 9 будет больше, чем резистор 11,то блок 16 автоматйческого выборапределов измерения и блок 15 передвиг" 45жения запятой включены, как показано на чертеже, При переполнениисчетчика 4 оп перебрасывается в нулевое состояние и с него поступает импульс который поступает на входы 50блоков 15 и 16, а также на один извходов триггера 19. Блок 15 передвинет запятую на цифровом табло на раз-ряд, блок 16 увеличивает напряжение,поступающее с блока 17 эталонныхнапряжений на резистор 9. Этот жеимпульс перебросит триггер 19 в единичное, а триггер 18 запуска в нулевое состояния. Триггер 19 замкнетключ 14 и исследуемый конденсатормгновенно через него разрядится. На 60Ддномиз входов. элемента И 20 в этовремя будет логическая "1". Теперьпервый ве импульс, поступивший навторой вход элемента И с генератора1 тактовых импульсов, пройдет через 65 элемент И и перебросит триггер 19в нулевое, а триггер запуска 18 вединичное состояния. Начнется новыйцикл измерений.При выполнении условийецОО =604с 3- сръ0где 0 о - йапряжение блока 17,"ср - пороговое напряжение сраба.тывания порогового блока 12;с -. напряжение срабатывания блока 10",В - основание натурального логарифма,устройство реализует следующую Форму"1 п 2 "9-"11лу измерения с= -где 6 и п -.соответственно количество импульсов, поступивших на счетчики4 и 5и 1 - номиналы эталонных резисторов 9 и 11,Сомножитель(Р 9 - Ц)/К К всегда;можно выбрать равным 10, Тогда Формула измерения примет вид,м Л 102с=(0: -Лформула измерения внутреннего активно-.го.сопротивления имеет вид.гойи й 9 1 Па -птИ-и) -Р 1, -где ТО - период импульсов тактовогогенератора.Период импульсов известного низкочастотного тактового генератораопределяется формулой Т=ЗС ьгде ь 8 и - шаг дискретных значений)сопротивления преобразователякод-сопротивление. Тогда времяЭнеобходимое для измерения сопротивления выразится формулойТроб=ЗНСйигде К-" количество импульсов низкочастотного генератора тактовыхимпульсов, поступивших нъ счетчик.Время разряда исследуемого кон-.денсатора через его внутреннЕе сопротивление Й и параллельно подключенный преобразователь код-сопро-тинление Рвыразится .СЯ1 р:3-=ЗСх Йьйд ) =5 Схй,+ -- ),кк) " " , ,)Время заряда конденсатора в предлагаемом устройстве 1 = ЗС К 9, вРемя разряда 1 р= Ь Я . Сумйарное время работы предлагаемого устройст- ВаЗСх(Й 9 ф и).Поделив суммарное время измерения известного устройства на то же время предлагаемого устройства, по,Заказ 8410/42 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, МосквТираж 710 твенного комит ретений и открЖ., Раушска По о а ССий.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,.4 лучИм кратность увеличения быстродействия измерителя в виде