Устройство для измерения параметров комплексных двухполюсников

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д 4 С 01 к 17 02 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О АВ ный.-Л.: строГОСУДЮфсТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГАРАМЕТРОВ К 016 ЛЕКСИЬ 1 Х ДВУХПОЗИСНИКОВ(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники. В частности,к области измерения и контроля параметров исследуемого комплексного.двухполюсника. Цель изобретения -,ЯО 22 022 повышение точности измерения параметров двухполюсников - достигаетсяза счет снижения уровня помех путемподключения всех двухполюсников игенератора гармонического сигналак общей шине. Устройство содержит ге.нератор 1 гармонического сигнала,образцовые 2 и 4 и исследуемый 3двухполюсники, преобразователи тока5,1-5.3, блоки вычитания 6,1-6.2,амплитудные преобразователи 7.1-7.5микроЭВМ 8. Амплитудные преобразователи вырабатывают действующее значение входных напряжений, которые поступают на соответствующие входы микроЭВМ 8, где они преобразуются в код,который заносится в соответствующуюячейку памяти. Программа рабрты ЭВМсоставляется в соответствии с математическими выражениями (уравнениями), приведенными в описании изобретения.2 ил(2) 10 30 40 1Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению и контролю параметров исследуемого комплексного двухполюсника,Цель изобретения - повышение точности измерения параметров двухполюсников за счет снижения уровня помехпутем подключения всех двухполюсников и генератора гармонического сигнала к общей шине. На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.В устройстве генератор 1 гармонического сигнала одним выводом подключен к образцовому двухполюснику 2 (К), однородному активной составляющей исследуемого двухполюсника,первые выводы исследуемого двухполюс ника 3 и образцового двухполюсника 4(Х), однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника подключены к первым выводам генератора 1 и образцового двухполюсника 2, 25однородного активной составляющей исследуемого двухполюсника,вторыевыводы двухполюсников подключены соответственно к первым входам преобразователей тока 5.1-5,3, вторые входы которых подключены к второму выводу генератора, выход первого преобразователя тока 5.1 подключен к первому входу первого блока 6.1 вычитания (блоки вычитания 6,1-6.2) и через первый амплитудный преобразователь 7,1 (амплитудные преобразователи .7.1 7.5) к первому входу микроЭВМ 8, выход второго преобразователя тока 5.2 подключен к вторым входам блоков вычитания 6,1-6.2 и через второй амплитудныйпреобразователь 7.2 к второму входумикроЭВМ, выход третьего преобразователя тока 5,3 подключен к первомувходу второго Ьлока вычитания 6.2 ичерез третий амплитудный преобразователь 7.3 к третьему входу микроЭВМ,выходы блоков вычитания соответствен Ъо(5)ьу эПосле соответствующих преобразованийуравнение (4) принимает следующий видК 1 сов(Ч - г.3а. (6)В., 1 Х 1 вп(Ч -)ь - 1 Л (7)ойАналогично преобразовав уравнения (5), получим следующее выражение для Х(когда С либо 1. не зависит от частоты);(8)Х 1где У- фазовый сдвиг между токами1 и 1;о в фазовый сдвиг между токами1 и 1Как видно из уравнений (6),(7), (8), в них присутствуют как значения токов, так и фазовых сдвигов между ними. Зная значения токов 1, 1 , 1 из векторной диаграммы (фиг.2) берем разность 1" 1 и 1 З - 1 и соответственно находим значения то"Фков 1 и 1 . Построим треугольник, из которого находим.значения фазовых сдвигов Ч , У и2 2 21 +1-1М, агссов - ---- , (9)2111 +1 - 1Ч,= агссов -.2 ---- , (10)212 14М - агссов . (11)но через четвертый и пятый амплитудные преобразователи 7.4-7,5 подключены к четвертому и пятому входам микроЭВМ 8.Рассмотрим работу устройства, например, при последовательной схеме 50 замещения исследуемого двухполюсника,Генератор 1 вырабатывает гармонический сигнал. Через двухполюсники2 3 и 4 протекает соответственно ток.(122 12.2 1 З) Подставив уравнения (9) (10), (11)в уравнения (6), (7)., (8), получимвыражения для искомых параметров безучета фазовых соотношений-агссоз - ----)1/1 . (14)21 1Как видно из выражений (12),(13),(14) в них присутствуют лишь амплитудные значения токов, снимаемых сизмерительной цепи.Использование только амплитудныхсоотношений между сигналами, снимаемыми с измерительной цепи, позволяетповысить точность измерения за счетисключения влияния фазовых соотношений между сигналами, снимаемыми сизмерительной цепи.Ток 1, протекающий через образцовый двухполюсник 2, с помощью преобразователя тока 5,1 поступает напервые входы блока вычитания 6.1 иамплитудного преобразователя 7,1.Ток 1, протекающий через исследуемый двухполюсник 3, с помощью преобразователя тока 5.2 поступает на вторые входы блоков вычитания и на входамплитудного преобразователя 7.2.Ток 1, протекающий через образцовый;двухполюсник 4, с помощью преобразователя тока 5.3 поступает на первый ЗОвход блока вычитания 6.2 и вход амплитудного преобразователя 7.3. Блок вычитания 6,1 вырабатывает сигнал 1, равный разности 1 - 1 , 35 который поступает на вход амплитудного преобразователя 7,4. Блок вычитания 6.2 вырабатывает сигнал 15 ф равный разнрсти 1 - 1 , который поступает на вход амплитудного преоб О разователя 7.5. Амплитудные преобразователи вырабатывают действующие значения входных напряжений, которые поступают на со ответствующие входы микроЭВМ 8,В микроЭВМ входные сигналы преобразуются в код и в виде кода заносят" ся в соответствующие ячейки памяти. По программе, составленной в соответствии с уравнениями (12), (13), (14) микро ЭВМ 8 вычисляет значения Ни Х,Формула изобретенияУстройство для измерения параметров комплексных двухполюсников, содержащее клеммы для подключения исследуемого двухполюсника, генератор гармонического сигнала, первым выводом подключенный к образцовому двухполюснику, однородному активной составляющей исследуемого двухполюсника, образцовый двухполюсник, однородный реактивной составляющей исследуемого двухполюсника, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения уровня помех, в него введены три преобразователя тока, два блока вычитания, пять амплитудных преобразователей и микроЭВМ, причем первая клемма для подключения исследуемого двухполюсника и первый вывод образцового двухполюсника, однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника соединены с первым выводом генератора гармонического сигнала и с общей шиной, второй вывод образцового двухполюсника, однородного активной составляющей исследуемого двухполюсника, вторая клемма для подключения исследуемого двухполюсника, и второй вывод образцового двухполюсника, однородного реактивной составляющей исследуемого двухполюсника, подключены соответственно к первым входам преобразователей тока, вторые входы которых соединены с вторым выводом генератора гармонического сигнала, выход первого преобразователя тока подключен к первому входу первого блока вы читания и через первый амплитудный преобразователь к. первому входу мик- роЭВМ, выход второго преобразователя тока подключен к первому входу второго блока вычитания, к второму входу первого блока вычитания и через второй амплитудный преобразователь к второму входу микроЭВМ, выход третьего преобразователя тока подключен к второму входу второго блока вычитания и через третий амплитудный преобразователь к третьему входу микроЭВМ, выходы блоков вычитания соответственно через четвертый и пятый амплитудные преобразователи под" ключены к четвертому и пятому входам микроЭВМ.