Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников

(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханикипри Томском институте автоматизированных систем управления и радио -электроники(54) МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУНИКОВ(57) Изобретение касается измеренийэлектрических переменных величин иможет быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике, промышленной электронике.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителяза счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой эамещения, содержащей только активные сопротивления и индуктивности. Измеритель содержит генератор 1 импульсов сложной Формы, состоящий из коммутатора 7, блока синхронизации 18 и формирователей 19-21 и т.д. импульсов, Электрический мост, первое плечо которого содержит резистор 2, третье плечо - уравновешивающий, а четвертое - измеряемый двухполюсники. В уравновешивающий двухполюсник третьего плеча включены резисторы 3, 5, 7 и катушки индуктивности 4, 6 и 8. При нечетном количестве цепей последовательно соединенных 1 и 1. катушка индуктивности 8 зашун-, 19 тирована резистором 11 . Второе плечо. электрического моста содержит резистор 9. Схема замещения объекта измерения совпадает со схемой плеча сравнения и состоит из катушек индуктивности 11, 13, 15, резисторов О, 12 4 и шунтирующего резистора В измерителе предусмотрено раз 3 еай123421 дельное уравновешчвание моста, чтоперспективно для автоматических измерений; Построение ограниченногочисла уравновешивающих ветвей, пригодных для уравновешивания и измеИзобретение относится к области измерения электрических переменных величин, в частности к измеритель. ным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике, промышленной электронике для контроля И измерения многоэлементных двухполюсников, содержащих в схеме замещения активные сопротивления и индуктивности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замещения, содержащей только активные сопротивления и индуктивности. На чертеже представлена функциональная схема мостового измерителя параметров многоэлементных пассивных двухполюсников.Мостовой измеритель параметров. многоэлементных пассивных двухполюс" ников содержит генератор .1 импульсов сложной формы. Выход генератора1 подключен к входу электрического моста, содержащего в первом плече резистор 2, в четвертом плече измеряемый и в третьем плече уравнове,шивающий двухполюсники. В третьем плече, плече сравкения, в уравновешивающий двухполюсник включены последовательно резистор 3 и катушка индуктивности 4. Параллельно катушке индуктивности 4 включены последовательно соедине:ные резистор 5 и катушка индуктивности 6, параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 7 и катушкаиндуктивности 8, которая в случае нечетного числа цепей пос"ледовательно соединенныхи 1, зашунтированы резистором 0. Во вто рения значительного числа многоэлементныхдвухполюсников, исключает необходимость своего электрического моста для каждого измеряемого двухполюсника. 1 з. и.ф-лы. 1 ил. 2рое плечо электрического моста включен резистор 9. Объект измерения име ет схему замещения, совпадающую сосхемой плеча сравнения, и состоит изэлементов 1 О, 11, 12, 13, 14, 15,параллельно катушке индуктивности 11 включены последовательно соединенные резистор 12 и катушка индуктивности 13. Параллель 1 О но катушке индуктивности 13 включены последовательно соединенные резистор 14 и катушка индуктивности 15которая в случае нечетного числа цепей последовательно соединенныхи 1. зашунтирована резистором 11 . Кизмерительной дйагонали моста подключен нуль-индикатор 16, а к диагонали питания - генератор 1 импульсов сложной формы, состоящий изкоммутатора 17, выход которого является выходом питающего генератора,блока синхронизации 18, выходамисоединенного с коммутатором, нульиндикатором и формирователями 1.9-2125 и т.д. импульсов,.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии напряжениена входе и выходе моста равно нулю.30 Под воздействием управляющих импульсов с блока синхронизации Г 8,коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь 19прямоугольных импульсов. 35 При воздействии очередного прямоугольного импульса, в установившемся режиме, в ветвях устанавливаются неизменяющиеся токи, и напряжение неравновесия зависит. только от ве личин сопротивления 11 Р, Р, 11, резисторов 2, 3, 9, 1 О. Однократнойна выходе электрического моста кнулю н тем самым выполняется первоеусловие равновесияК, Я, - 12, а=ОРавновесие электрического мостаздесь и далее отмечают по нуль-индикатору 16, в качестве которогослужит осциллограф.После первого уравновешиваниякоммутатор 17 под действием импульсов с блока синхронизации 18 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов линейно изменяющегося напряжения.При воздействии очередного сигнала после окончания переходногопроцесса на индуктивностях катушекиндуктивности 4, 11 устанавливаютсянеизменяющиеся напряжения, и напряжение неравновесия зависит от значений сопротивлений резисторов 2,9 и индуктивностей катушек индуктивности 4 и 1. Имея в виду, чтопервое условие равновесия выполнено,приводится плоская вершина сигналанеравновесия к нулю однократной регулировкой значений индуктивностикатушки 4 и выполняется второе условие равновесия. Равновесие здесьи в дальнейшем отмечается по нульиндикатору 16.Далее коммутатор 17 подключаетк электрическому мосту формирователь импульсов с изменением напряжения в импульсе по квадратичномузакону и т,д., то есть па законустепенных функций.,Каждый раз после окончания переходного процесса импульсный сигнал неравновесия имеет плоскую вер 1 пину. Приводя ее к нулю однократной регулировкой уравновешивающегопараметра, выполняется очередноеусловие равновесия1 11 11=О и тд (2 )где 1, 11 ц - сопротивления резисторов 5 и 2 соответственно.В каждой резистивно-индуктивной цепи регулируются вначале значения индуктивностей уравновешивающей катушки индуктивности, а затем значение сопротивления уравновешивающего резистора. Эти регулировки следует проводить сначала для первой резистивно-индуктивной цепи, затем для второй цепи, третьей и т.д. При последнем уравновешивании приводят:рой резистор, четвертое плечо образована клеммами для подключения объекта измерения, нуль-индикатор,50 55 5 1 О 15 20 25 30 к нулю экспоненциальные выбросы в измерительной диагонали моста, при этом используются импульсы с форми-. рователя, который питает мост при предпоследнем уравновешивании. Отсчет значений искомых величин берет ся из условий равновесия (1, 2),Таким образом, устройство позволяет измерять параметры пассивных двухполюсников, содержащих однородные реактивные элементы, что расширяет его функциональные возможности и сферу применения Урав.- новешивание моста раздельное, что перспективно для автоматических измерений. Рассмотренный путь измерения параметров мостовыми цепями является перспективным, так как не требует для каждого измеряемого двухполюсника разрабатывать свой электрический мост, Здесь требуется построить ограниченное число урав навешивающих ветвей, которые пригодны для уравновешивания и измерения значительного числа многоэлементных двухполюсников. В частности построение объекта измерения в электрическом мосте может быть другим. Формула изобретения 1. Мостовой измеритель параметрав многоэлементных пассивных двухполюсников, содержащий генератор импульсов сложной формы, соединенный первым и вторьж вЫходами с диагональю питания электрического моста, два плеча которого, подключенные к первой вершине диагонали питания электрического моста, образованы резисторами, третье плечо образовано последовательна соединенными резистором и катушкой индуктивности, к общему выводу которых подсоединеН втаподсоединенный первым и вторым входами к измерительной диагонали электрического моста, третий. вход нульиндикатора соединен с.третьим выходом генератора импульсов сложнойформы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,чта, с целью расширения его функциональных возможностей, в третье плеча введены при четном числе элементов 4 последовательно включен1213421 Составитель В.СеменчукРедактор Т.Кугрышева.ТехредМ.Пароцай Корректор Е Сирохман Заказ 778/55 , Тираж 730 ПодписноеВНИИПИГосударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ных . "где и =4, б, 8) цепей2нз последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности, причем резистор каждой последующей цепи подключен к общим выводам резистора и катушки индуктивности предыдущей цепи, а все вторые выводы катушек индуктивности третьего плеча соединены с второй вершиной диагонали питания, электрического моста, в случае нечетного числа элементов.й число последовательно включенных цепей из последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности равно (где ц =5, 7, 9 ) и параллельно последней катушке индуктивности введен резистор.2. Измеритель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что генератор . импульсов сложной формы содержит иформирователей импульсов с изменением напряжения в импульсе позакону К 1, К +, К, К1 Ь где К Кв , постоянйые коэффициенты, ,- время, коммутатор,выходы которого соединены с выходами формирователей импульсов, первыйвыход коммутатора соединен с первым 10 выходом генератора импульсов сложной формы, второй выход коммутаторасоединен с вторым выходом генератора импульсов сложной формы, блоксинхронизации, И -1 выходов кото рого соединены соответственно с входами формирователей импульсов,выход блока синхронизации соединенс входом коммутатора, а И +1 выход блока синхронизации соединен с 0 третьим выходом генератора импульсов сложной формы.