Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников

(50 4 0 01 В 17/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РЕТЕНИЯ ПИСАНИ двторСКовю Свид:-тепьСтвМ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных . систем управления и радиоэлектроники (72) Г. И. Передельский(56) Авторское свидетельство СССР В 1213421, кл, О 01 Н 17/10, 1984.Авторское свидетельство СССР У 1150556, кл. О 01 В 17/10, 1984.(54)МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВМНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛИСНИКОВ(57) Изобретение может быть использовано в информационно-измерительнойтехнике, автоматике и промышленнойэлектронике.,Цель изобретения - расширение функциональных возможностейдостигается за счет измерения параметров объектов с многоэлементнойсхемой замещения путем раздельногои однонаправленного уравновешиванияэлектрического моста, При этом преду1247762 сматривается, что многоэлементная схема замещения содержит конденсато. ры, резисторы и катушки индуктивности. Мостовой измеритель па- раметров содержит: генератор 1 последовательностей импульсных сигналов с изменением напряжения в импульсах позакону степенных4функций К 1. 1, где х принимает значения О., 1, 2 и, а и - число измеряемых параметров двухполюсника; коммутатор 2, резисторы 3,Изобретение относится к измерениюфизических величин, в частности кизмерительным мостам переменного то.ка, и .может быть использовано в информационно-измерительной технике,автоматике и промышленной электронике для контроля и измерения параметров объектов с многоэлементной схемой замещения, содержащей смешанноесоединение конденсаторов, резисторови катушек индуктивности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей засчет измерения параметров объектов смногоэлементной схемой замещения,содержащей конденсаторы, резисторыи катушки индуктивности, путем раздельного и однонаправленного уравновешивания электрического моста,На чертеже представлена функциональная схема мостового измерителяпараметров многоэлементных пассивныхдвухполюсников,Мостовой измеритель параметровмногоэлементныхпассивных двухполюсников содержит генератор 1 последовательностей импульсных сигналов сизменением напряжения в импульсахпо закону степенных функций К,1где 1 принимает значения О, 1, 2иа п - число измеряемых параметФров двухполюсника. Выходы его черезкоммутатор 2 последовательно подключаются к диагонали питания электрического моста. Плечи отношения егообразуют резисторы 3 (В ) и 4 (В),В плечо сравнения включены резистор 5 (В ), параллельно которому 4, 5 и. 7; конденсаторы 6 и 8, объектизмерения со схемой замещения 13. Резисторы 14, 16, 18 и 20; конденсаторы 15 и 17, катушки индуктивности 19и 21 - схемы замещения. Клеммы 23и 24 для подключения объекта измерения. Элементы наращивания 25 и. 26,содержащие резисторы 9 и 11, катушкииндуктивности 10 и 12. При этом число элементов наращивания равно числуизмеряемых параметров. 1 з.п. ф-лы,1 ил. 6включены последовательно соединенные конденсатор 6 (С ) и резистор 7 (В,). Параллельно последнему включены последовательно соединенные кон денсатор 8 (С ), резистор 9 (В ) икатушка 10 индуктивности (ь ), Параллельно ей включены последовательно соединенные резистор 11 (В) и катушка 12 индуктивности (ь, ).Объект 13 измерения имеет схему замещения, совпадающую со схемой плеча,сравнения, состоящей из резистора 14 (В), конденсатора 15 (С ), резистора 16 (В ), конденсатора 17 (С), резистора 18 (В), катушки 19 индуктивности (ь, ) резистора 20 (В, ) и катушки 21 индуктивности (ь,). К ,измерительной диагонали моста подключен нуль-индикатор 22, Другой его вход соединен с выходом синхронизации генератора 1, Объект измерения,подключают к клеммам 23 и 24. Резистор 9 и катушка 10 индуктивности, резистор 11 и катушка 12 индуктивности образуют элементы наращивания соответственно 25 и 26, число которых равно числу измеряемых параметров.Генератор 1 содержит блок синхро- ЗОнизации, импульсы синхронизации которого управляют формирователем прямоугольных импульсов =0, форМироватепем линейно изменяющихся импульсов =1, формирователем квадратичных импульсов =2, формирователем кубичных импульсов =3 и т.д. Блок синхронизации построен на основе автоколебательного мультивибратора,.формирователь прямоугольных импульсов выполнен на основе. заторможен-. ного мультивибратора, формирователь линейно изменяющихся импульсов - наоснове генератора линейно изменяюще 5 гося напряжения. формирователь квадратичных импульсов выполнен на основе последовательно соединенных генераторов линейно изменяющегося напря- жения и интегратора, формирователь 1 О кубичных импульсов - на основе последовательно соединенных генератора линейно изменяющегося напряжения и двух интеграторов и т.д, Выходы формирователей образуют выходы генера тора 1, В качестве коммутатора 2 .служит переключатель типа ПР 2- 1 ОП 1 НВР(К), в качестве нуль-индикатора 22 - осциллограф.Устройство работает следующимоб ; разом,В исходном состоянии напряжения на входе и выходе моста равны нулю. Вначале коммутатором 2 подключают к мосту формирователь прямоугольных импульсов. При воздействии очередного прямоугольного импульса в установившемся режиме в ветвях устанавливаются неизменяющиеся токи и напряжения. Напряжение неравновесия зависит только от значений сопротивлений резисторов 3, 4, 5 и 14. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 5 приводят плоскую вершину сигнала неравновесия к нулю и тем самым выполняют первое условие рав- новесия 1, Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников, содержащий генератор последовательностей импульсных сигналов, соединенный через коммутатор с диагональю пи 1 ания четырехплечего электрического моста, первое плечо которого состоит из первого резистора,( ) (здесь и далее равновесие отмечают 40 по нуль-индикатору 22), Осуществляют переключение коммутатором 2 так,чтобы на мост поступали сигналы с формирователя импульсов линейно изменяющегося напряжения, При воздейст ;вйи очередного импульса в измерительйой диагонали моста после окончанияпереходных процессов устанавливается импульсный сигнал с плоской вершиной, которая зависит с учетом вы полнения первого условия равновесия (1) только от значений одного элемента из всех имеющихся уравновешивающих элементов, Однократной регулировкой значения емкости кон денсатора б приводят плоскую вершину сигнала неравновесия к нулю и вы. полняют второе условие равновесия 62 4Взсб В,СО (2) Далее подключают к мосту коммутато- , ром 2 формирователи квадратичных, кубичных и т.д. импульсов. Каждый раз после окончания переходного процесса импульсный. сигнал неравновесия имеет плоскую вершину, Приводя ее к нулю однократной регулировкой соответствующего уравновешивающего параметра, выполняют очередное условие равновесияПри уравновешиваниях регулируемые параметры используются в следующей последовательности В Сд В ,ф ,В, и Ь, При последнем уравновешивании приводятся к нулю экспонен.циальные выбросы в измерительной диагонали моста и используются импульсы с формирователя, который питает мост при предпоследнемуравнове,шивании. Отчет искомых значений величин берется из условий равновесия (1), (2), (3).Таким образом, данный мостовой измеритель позволяет измерять п-пара. метров двухполюсников, содержащих в первой части конденсаторы и резисто.ры и во второй части - резисторы и катушки Йндуктивности, что является очередным шагом в решении проблемы измерения параметров многоэлементных двухполюсников. Уравновешивание моста раздельное, что перспективно для автоматических измерений, Схема объекта измерения может быть и дру- . гой. Рассмотренный путь измерения параметров многоэлементных двухполюсни-, ков является перспективным, так как не требует сложной обработки сигналов неравновесия с мостовой цепи. Полярность, выходного сигнала моста однозначно определяет направление уравновешивания по каждому из параметров. Формула из обретенияЗаказ 4118/43 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 параллельно которому подключена цепочка из последовательно соединенныхпервого конденсатора и второго резистора и элементов наращивания с тремявыводами, по числу измеряемых параметров, первые выводы каждого из нихсоединены с выводом первого резистора, соединенного с вершиной измерительнойдиагонали четырехплечегоэлектрического моста, а второй выводкаждого предыдущего элемента наращиванйя соединен с третьим выводомпоследующего, второе плечо - из клеммдля подключения объекта измерения,третье плечо - из третьего резистора,четвертое плечо - из четвертого резистора, нуль-индикатор, двумя выводами подключенный к измерительнбйдиагонали четырехплечего электрического моста, а третьим - к выходусинхронизации генератора последовательностей импульсных сигналов, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что,.сцелью расширения функциональных возможностей измерения параметров объектов с многоэлементной схемой замещения за счет измерения параметровобъектов, многоэлементная схема замещения которых содержит конденсаторы, резисторы и катушки индуктивности, в первое плечо введен второй конденсатор, первый вывод которого сое О динен с третьим выводом первого элемента наращивания, а второй вывод -с общими выводами первого конденсатора и второго резистора.2Измеритель по п. 1, о т л и - 15 ч а ю щ и й с я тем, что элемент на-.ращивания выполнен в виде последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности, первый выводкоторой соединен с первым выводом 20 элемента Наращивания, первый вывод. резистора и второй вывод катушки индуктивности соединены с вторым выводом элемента наращивания, второй вывод резистора соединен с третьим вы водом элемента наращивания.