Устройство для определения параметров конденсатора

/26 51400 ь САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ А ВТОРСКОМУ С ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 105 1459, кл . О 01 В 27/26, 19 РЗ.Авторское свидетельство СССР Р 612187, кл. О 01 В 27/26, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРА(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель - расширение функциональных воэможностей и повышение точности измерения, Она достигается тем, что в устройство для определения параметров конденсатора(К), содержащее управляемый генератор тока 3, повторитель напряжения(Н) 5 и пороговый блок 6, введеныисточник Н смещения 2, ограничительН 4, включающий компаратор 7, резисторы (Р) 8-10, переменные Р 11, 12,переключатель 13, измеритель длительности импульсов 14,В описанииизобретения даны математические выражения для расчета параметров измеряемого К. Устройство может быть использовано при контроле параметровконденсаторов по параллельной схемезамещения. 1 ил. е128540Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле параметров конденсаторов по параллельной схеме замещения. 5Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей и повышение, стабильности измерения.,На чертеже представлена схема устройства для определения параметров 10конденсатора,Устройство содержит клеммы 1 дляподключения исследуемого конденсатора, источник 2 напряжения смещения,управляемый генератор 3 тока, ограничитель 4 напряжения, повторитель 5напряжения, пороговый блок б, включающий компаратор 7 и резисторы 8-10,переменные резисторы 11 и 12, переключатель 13 и измеритель 14 длитель ности импульсов.Одна из клемм 1 для подключенияизмеряемого конденсатора подключенак источнику 2 напряжения смещения,а другая - к выходу управпяемого генератора 3 тока, к ограничителю 4напряжения и через повторитель 5,напряжения к сигнальному входу порогового блока 6. Пороговый блок 6состоит из компаратора 7 и резисторов 8 и 9, общая точка соединения которых соединена с неинвертирующимвходом компаратора 7, а противоположные выводы резистора 8 - с сигнальным входом порогового блока 6,а резистора 9 - с управляющим входомпорогового блока б. Инвертирующийвход компаратора 7 .соединен через резистор 10 с общей шиной, НеинвертиРующий и инвертирующий выходы компаратара 7 через первый и второй переменные резисторы 11 и 12 соответственно соединены с общей шиной, Подвижньк контакт первого переменногорезистора соединен с управляющим входом порогового блока б, подвижныйконтакт второго переменного резистора 12 соединен с входом управляемогогенератора 3 тока, Неинвертирующийвыход порогового блока 6 соединен с 50одним иэ контактов переключателя 13,а инвертирующий выход - с вторым контактом переключателя 13, подвижныйконтакт переключателя 13 соединен свходом измерителя 14 длительности импульсовУстройство для определения параметров конденсатора работает следующим образом. 1 2После подачи напряжения питания.устанавливают необходимую величинуположительного напряжения на выходеисточника 2 напряжения смещения, Измеряемый конденсатор начинает быстрозаряжаться ограниченным током источника 2 напряжения через ограничитель4 напряжения, На ограничителе 4напряжения устанавливается положительный потенциал, равный по ве.личине падению напряжения на открытом диоде. Так как этот потенциал больше по величине напряжения порогового уровня срабатыванияблока 6, то он устанавливает пороговый блок б в положение, при которомна его выходе появляется сигнал отрицательной полярности, Этот сигнал,воздействуя на вход управляемого генератора 3 тока через переменный резистор 12, вызывает на его выходе отрицательное направление тока. Когдаток заряда от источника 2 напряжениясмещения прекратится, измеряемый конденсатор начинает разряжаться ранееустановившимся отрицательным выходным током управляемого генератора 3до момента достижения потенциала навыходе повторителя 5 напряжения отрицательного порогового уровня срабатывания блока 6. После срабатывания пороговый блок 6 меняет полярность на своем неинвертирующем выходе на противоположную, что приводитк изменению направления тока на выходе генератора 3. Измеряемый конденсатор начинает снова заряжаться, нотеперь уже выходным током генератора 3. Когда потенциал на выходе повторителя 5 напряжения достигает положительного порогового уровня срабатывания блока 6, процесс повторяется и схема переходит в режим автоколебаний,Переменным резистором 11 устанавливают величину напряжения порога срабатывания блока 6, а резистором 12 - величину выходного тока управляемого генератора 3.Длительность Т заряда от момента С до момента С при измерении напряжения на емкости от 3 -Уп до Ц, +11 определяется выражениемп1 п О х-с 1 сиl хгде 11 - напряжение смешения источсника 2;О - напряжение порога срабатыйвания по сигнальному входублока 6;выходной ток генератора 3.гДлительность с разряда емкости2от момента. времени 1 до момента врегмени 1 при изменении напряжения назней от 1) +1) до 11 -Бп определяется выражением211 Са х (2)2 з 2+П РВыражения (1) и (2) справедливы при условии %г -1 си ) " ф где Пс = =, В- напряжение на конденсаторе, что вполне выполняется на практике, 15Используя выражения (1) и 2), получим:длительность периода колебаний напряжения на конденсаторе при наличии сопротивления потерь 201Т= +=Тг о 1,1 ггде То - длительность периода колебаний напряжения на конденсаторе при отсутствии сопротивления потерь, равнаяТ,=- -- , 4 1 п С х(4)гЫ - коэффициент, равныйюг, (5)г 1 хразность длительностей импульсовТ одТ=С-с -- ,11 ,с(6) 50 а также произведение длительности 35импульсовгТоТ " (7)2 4(1 1 )Решая совместно уравнения (3) и(9), получим выражения для определеления параметров измеряемого конденсатора:сопротивление потерь( 13)тангенс угла потерьс То (1 - г) 41)п( ) 1 смС помощью переключателя 13, подключая поочередно измеритель 14 длительности импульсов к инвертирующему и неинвертирующему выходам порогового блока 6, измеряем значения длительности положительных импульсов Ч иПодставляя в формулы (10), (11), (12), (13) и (14) измеренные значения длительностей импульсов . и а также значения параметров элементов схемы Б м, , Пц, получим необходимые параметры измеряемого конденсатора.(14) Фор мул а из о бр е т ения вого блока и с другим контактом переключателя, подвижный контакт первого переменного резистора подключен к управляющему входу порогового блока, подвижный контакт второго переменного резистора подключен к входу Устройство для определения параметровв конденсатор а, содержащее управляемый генератор тока и клеммы для подключения конденсатора, общий вывод которых соединен через повторитель напряжения с сигнальным входом порогового блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения, в него введены источник напряжения смещения, ограничитель напряжения, два переменных резистора, переключатель и измеритель длительности импульсов, причем выход управляемого генератора тока и одна из клемм для подключения исследуемого конденсатора соединены с первым выводом ограничителя напряжения, а другая клемма - с первой шиной источника напряжения смещения, вторая шина которого соединена с вторым выводом ограничителя напряжения, с первыми выводами переменных резисторов и с общей шиной, второй вывод первого переменного резистора соединен с неинвертируюшим выходом порогового блока и с одним из контактов переключателя, второй вывод второго переменного резистора соеди нен с инвертирующим выходом порого 5 . 1 2854016управля.емого генератора тока, а под- чен к измерителю длительности имвижный контакт переключателя подклю- пульсов.Составитель Н. КриновРедактор С, Пекарь Техред И.Попович Корректор Е. СирохманЗаказ 7639/47 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4