Измеритель параметров комплексных сопротивлений

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 09) (И) 4 с 01 Е 17( ДЩрр О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ напряжения, источникряжения, счетчик 10 кления, счетчик 11 диалючатель 12 с перекид13 и неподвижными косоответственно, синхр16, аналогово-цифровтель 7, генератор 1импульсов, управляемыичастоты и отсчетныйВведение управляемогты позволяет изменятразования аналого-цифразователя синхроннонально коэффициентуляемого делителя напчему коэффициент прещего канала остаетсяСчетчик коэффициентавляет управление делиния и частоты в соот ев,кий,Тучин 1979 аа 1, 1 выходного напряжцепи. 1 ил. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ(57) Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит источник 1 питания, измерительную цепь 2 с выходом 3, включающую в себя дискретно-регулируемую образцовую меру 4, объект 5 оизмерения и усилитель 6, Управляемый делитель 7 напряжения, компаратор 8 9 опорного напоэффициента депазонов, перекным контактом нтактами 14 и 15 онный детектор ой преобразова прямоугольных " делитель 19 цифровой блок 20. о делителя частоь масштаб преобрового преоби пропорцио-деления управ- ряжения, благодаря образования об постояннымЭ деления осущесттелями напряжеветствии с уров- ения измеритель1228021 1ления измерительной цепи 2 и с цепямиуправления индикацией запятой исимволами размерности измеряемой ве"личины отсчетного цифрового блока 20,управляемый делитель 7 напряжениявключен между выходом измерительнойцепи и неподвижным контактом переключателя, связанным с компараторомнапряжения, управляемым делителем 1910 частоты, выход которого подсоединенк опорному (импульсному) входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход - к генератору импульсов и счетчику 10 коэффициента деле - 5 ния, счетный вход которого подсоединен к выходу компаратора 8 напряжения, о- выход переполнения соединен со счетным входом счетчика 11 диапазонов,а кодовый выход - с цепями управле - 20 ния управляемых делителей напряженияи частоты. Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей параметров комплексных сопротивлений.Цель изобретения в . повышение точности измерения путем стабилизации уровня напряжения, подаваемого на вход синхронного детектора и аналоге цифрового преобразователя.На чертеже приведена структурная схема измерителя параметров комплекс ных сопротивлений.Устройство содержит источник 1 пи тания (генератор синусоидального сиг нала), измерительную цепь 2, имеющую выход 3 и включающую в себя дискретнрегулируемую образцовую меру 4 сопро тивления, объект 5 измерения и усили тель 6, уйравляемый делитель 7 напря жения, компаратор 8 напряжения, источник 9 опорного напряжения, счетчик 10 коэффициента деления, счетчик 11 диапазонов, переключатель 12 с перекидным контактом 13 и неподвижными 25 контактами 14 и 15 соответственно,синхронный детектор 16, аналого-цифровой преобразователь 17, генератор 18 прямоугольных импульсов, управляемый делитель 19 частоты, отсчетный З 0 цифровой блок 20. Источник питания 1 (генератор. синусоидального напряжения) подключен к измерительной цепи 2, имеющей выход 3 и включающей в себя дискретно-ре 35 гулируемую образцовую меру 4 сопротивления, объект измерения 5 и усилитель б, осуществляющие преобразование измеряемой величины и сопротивле 40 ния образцовой меры в переменное напряжение, общий канал, включающий в себя последовательно соединенные синхронный детектор 16, аналого-цифровой преобразователь 17 и отсчетный цифровой блок 20, переключатель 12;45 перекидной контакт которого подсоединен к входу синхронного детектора, а один из неподвижных контактов совместно с входом измерительной цепи и входом управления синхронного детектора50 подсоединен к выходу источника питания, компаратор 8 напряжения, одним входом соединен с другим неподвижным контактом переключателя, а другим входом - с источником опорного напряжения 9, счетчик диапазонов 11 выходом соединен с цепями управления дискретно-регулируемой меры 4 сопротивВключение управляемого делителя напряжения между выходом измерительной цепи и входом синхронного детектора позволяет стабилизировать уровень напряжения, подаваемого на вход синхронного детектора, а затем на вход аналого-цифрового преобразователя, что уменьшает погрешность измерения из-за нелинеиности передаточной характеристики общего канала.Введение управляемого делителя частоты позволяет изменять масштаб преобразования аналого-циФрового преобразователя синхронно и пропорционально коэффициенту деЛения управляемого делителя напряжения, благодаря чему коэффициент преобразования общего канала остается постоянным.Счетчик коэффициента деления осуществляет управление делителями напряжения и частоты в соответствии с уровнем выходного напряжения измерительной цепи.Измеритель параметров комплексных сопротивлений работает следующим образом.При подключении источника 1 питания к измерительной цепи 2 .йа ее выходе 3 возникает напряжение, пропорциональное импедансу объекта 5 измерения. Это напряжение подается на управляемый делитель 7 напряжения, а с его выхода - на вход вомпаратора 8 напряжения. Если напряжение, снимаемое с выхода делителя 7, отличается от напряжения источника 91228021 опорного напряжения, на выходе компаратора 8 появляются импульсы, которые подаются на счетный вход счетчика 10 коэффициента деления.Работа измерителя синхронизирована так, что в начальный момент счетчик 1 О коэффициента деления и счетчик 11 диапазонов находятся в исходном нулевом состоянии, дискретно-регулируемая образцовая мера 4 сопро- .10тивления имеет минимальное значение,а коэффициент деления управляемогоделителя напряжения равен 1. По мерепоступления счетных импульсов на входсчетчика 10 последний изменяет свое 15состояние, благодаря чему изменяетсяи коэффициент деления делителя 7. Если при максимальном значении коэффициента деления делителя 7 напряжения на выходе делителя 7 превосходит .20напряжение источника 9 опорного напряжения, происходит переполнениесчетчика 10, возникает импульс пеполнения, который, воздействуя насчетный вход счетчика 11 диапазонов, 25изменяет его состояние, что приводитк десятикратному изменению значениясопротивления дискретно-регулируемойобразцовой меры 4 и к соответствующему изменению напряжения, снимаемогос выхода 3 измерительной цепи 2. Если и в этом случае напряжение, подаваемое на компаратор 8, превосходитнапряжение источника 9 опорного напряжения, процедура выбора диапазонаизмерений будет повторена до удовлетВорения усиловия Уя 6 Ц у где П и,П, - напряжения на выходе делителя 7и напряжение источника 9 опорного напряжения соответственно,В измерителе параметров комплекс 40ных сопротивлений любой десятичныйдиапазон разбивается на ряд субдиапаэонов, число которых равно числу состояний счетчика 10 коэффициента деления, Если, например, число состояний45счетчика 1 О принято равным 10, коэффициенты передачи делителя 7 напряжения имеют значения 0,1; 0,2; 0,3;0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8, 0,9. В этомслучае выходное напряжение измерительной цепи, соответствующее измеряемомуимпедансу, представляемому, например,отсчетом 1,000 (после процедуры выбора предела и установки соответственноданному случаю коэффициента деленияделителя 7, равного 0,9) подается навход общего канала как напряжение,соответствующее отсчету 9.000,Если измеряемому импедансу соответствует отсчет, равный 3,000, счетчик 1 О принимает состояние, при котором коэффициент деления делителя 7 станет равным 0,3, и на вход общего канала подается напряжение, соответствующее отсчету, равному 9,000 и т,д.В силу того, что напряжение У вй процессе выбора диапазона измерений становится достаточно близким к напряжению П , а последнее выбирается равным выходному напряжению источника 1 питания или напряжению, используемому в качестве делимого, на вход общего канала подаются измерительные напряжения одинакового уровня, что эквивалентно снижению погрешности, возникающей из-за нелинейности передаточной характеристики общего канала,Благодаря тому, что опорная частота, снимаемая с выхода генератора 18 прямоугольных импульсов, подается на опорный (импульсный) вход аналого-цифрового преобразователя 17 через управляемый делитель 19 частоты, коэффициент деления которого изменяется синхронно и пропорционально с коэффициентом деления управляемого делителя 7 напряжения, процесс нормализации измерительных напряжений на результат измерений влияния не оказывает. Формула изобретения Измеритель параметров комплексных сопротивлений, содержащий последовательно соединенные переключатель, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь и отсчетный цифровой блок, источник питания, первый выход которого соединен с общей шиной, а второй - с вторым входом синхронного детектора и с первыми входами переключателя и измерительной цепи, состоящей из дискретно-регулируемой образцовой меры сопротивления, первый вывод которой соединен с первым входом измерительной цепи, а второй вывод - с первой клем.:,ой для подключения измеряемого объекта и с первым входом усилителя, второй вход которого соединен с второй клеммой для подключения измеряемого объекта и вторым входом измерительной цепи, соединенным с общей шиной, а выход усилителя соединен с выходом измерительной цепи, компаратоп на1228021 Составитель В.СеменчукРедактор В.Ковтун Техред В.Кадар Корректор М.Пожо Заказ 2283/45 Тираж. 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/.5 Производственно"полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 пряжения, первый вход которого соединен с вторым входом переключателя, а второй вход " с источником опорного напряжения, генератор прямоугольных импульсов, счетчик диапазонов, выход которого соединен с входом управления дискретно-регулируемой образцовой меры сопротивления измерительной цепии с входом управления отсчетного цифрового блока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый делитель частоты, счетчик коэффициента деления и управляемый делитель напряжения, включенный между выходом измерительной цепи и вторым входом переключателя, выход управляемого делителя соединен с 5импульсным входом аналого-цифрового преобразователя, а сигнальный входс выходом генератора прямоугольных импульсов, счетншй вхОд счетчика козффициейта деления соединен с выходом що компаратора напряжения,выходпереполнения счетчика коэффициента деления соединен со счетным входом счетчика диапазонов,а кодовыйвыход - с входами управления управляемого делителя напряжения и управляемого делителя часто