Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, например для измерения параметров датчиков.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.На фиг,1 приведена структурная схема преобразователя параметров1 О трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников; на фиг.2 - последовательно-параллельная и паралпел(ьно-последовательная трехэлементные схемы замещения двухполюсника,Преобразователь параметров трех- элементных нерезонансных пассивных двухполюсников содержит источник 1 питания, блок 2 сопротивлений, вклю 20 :чающий измеряемый пассивный двухполюсник 3 (сопротивление) и образцовый элемент 4, усилитель 5, управляемые делители б и 7 напряжения, амплитудный детектор 8 огибающей, измерители ,9-11 отношения напряжений, сумматоры 12 и 13, фазочувствительный индикатор 14 и интегратор 15.Выход источника 1 питания подключен к первому входу блока 2 сопротивлений, выход которого подключен к30 входу усилителя 5, выход которого соединен со вторым входом блока 2 со,противлений; Выход усилителя 5 соединен с первым входом измерителя 9 отношения напряжений, вторым входом35 сумматора 13 и первым входом управляемого делителя б напряжения, второй (управляющий) вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 8 огибающей а выход - ко второму вхоУ40 ду сумматора 12 и второму входу измерителя 9 отношения напряжений, Первый вход сумматора 12 соединен с выходом источника 1 питания, выход подключен к первому вхЬду измерителя 10 отно 45 шения напряжений, выход которого соединен с входом амплитудного детектора 8 огибающей. Выход сумматора 12 соединен также с первым входом управляемого делителя 7 напряжения, второй (управляющий) вход которого соединен с выходом фазочувствительного индикатора 4. Второй вход измерителя 10 отношения напряжений соединен с первым входом сумматора 13 и выходом управляемого делителя 7 напряжения,вто рой вход которого подключен к выходу фазочувствительного индикатора 14, Первые входы фазочувствительного индикатора 14 и измерителя 1 отношения напряжений соединены с выходом сумматора 13, а вторые их входы подключены к выходу сумматора 2, Вход интегратора 15 соединен с выходом измерителя 1 отношения напряжений.Измеряемый пассивный двухполюсник3 и образцовый элемент 4 соединены последовательно, общая точка их соединения представляет собой выход блока 2 сопротивлений. Вторые выводы пассивного измеряемого двухполюсника 3 и образцового элемента 4 представляют собой первый и второй (или второй и первый) входы блока 2 сопротивлений.Преобразователь работает следующим образом,Напряжение Бр с выхода источника 1 частотномодулированного питания поступает на вход усилителя 5, выходное напряжение которого определяется соотношением параметров измеряемого двухполюсника 3 и образцового элемента 4. В случае последовательно-параллельной схемы (фиг.2,а) замещения двухполюсника 3, когда образцовым элементом является емкость С , выходное напряжение усилителя 5 равноР Ср, Юсрк+ 31 + 3 ЮС,К где С, С, К 1 - параметры схемь; заме(ения двухполюсника.Это напряжение поступает через управляемый делитель 6 напряжения с коэффициентом передачи Кна первый вход сумматора 12, на второй вход которого подается напряжение Б с выхода источника 1 частотно - мод чп.ро - ванного питания. Напряжение Бз с выхода сумматора, равное алгебраической суммЕ напряжений У, и выходного напряжения управляемого делителя 6 напряжения Б = К 1, Бз = Ср СК 1 +10 К (СО С+СС р С( СК )с( + ос,к) поступает на первый вход управляемого делителя 7 напряжения с коэффициентом передачи К, выходное напряжение О которого равно" = "КгЭто напряжение поступает на второй вход сумматора 13, на перый вход которого поступает напряжение с выхода усилителя 5. Напряжение Б с вы хода сумматора 13, равное алгебраической сумме напряжений Бр и У,1,(ССС, С 0 - С СК ) х -(Со СгЕ СК -- и2 С СоКС СБС 0б 35 поступает на первый вход фазочувствительного индикатора 14, на второйвход которого подается напряжение Цс выхода сумматора 12. Выходное напряжение фаэочувствительного индикатора 14 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 7 напряжеи не зависит от частоты источника 1 частотно-модулированного питания при условии С 0 - С К = О. Это условие выполняется посредством изменения коэффициента передачи управляемого делителя 6 напряжения выходным напряжением амплитудного детектора 8 огибающей. После выполнения условия , С - С К = О коэффициенты передачиуправляемых делителей 6 и 7 напряжения определяются выражениями а функции преобразования имеют вид где О и , - выходное напряжение ил6постоянная времени интегратора 15.В случае параллельно-последователь.ной схемы (фиг.2,б) замещения двухполюсника образцовый элемент 4 и исследуемый двухполюсник 3 необходимо поменять местами (при этом поменяютсяместами входы блока 2). Функции преобразования параметров двухполюсника с параллельно-последовательной схемойзамещения имеют вид13 а Са Б 4С- т -1,= КС Поскольку объект измерения с по следовательно в параллельн схемой замещения подключается между выходом источника 1 питания и входом усилителя 5, то преобразование параметров двухполюсника осуществляется в режиме заданного напряжения на объекте ния до тех пор, пока напряжение 13 не станет в квадратуре с напряжением 11, т.е. Ве 1111 = О. В состоянии квазиравновесия Ке Б Б = О коэффициент передачи управляемого делителя 7 наизмерения, а так как с параллельно- последовательной схемой подключается между входом и выходом усилителя 5, то преобразование его параметров осуществляетсл н режиме заданного тока через двухполюсник, значение которого определяется значением напряжения У и значением образцового элемента СПреобразователь параметров трех- элементных нерезонансных пассивных двухполюсников обладает расширенными функциональными возможностями, так как при его использовании обеспечивается преобразование всех трех неиз -вестных параметров измеряемого пассивного двухполюсника. Формула изобретения Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников, содержащий последовательно соединенные источник пита ння, блок сопротивлений и усилитель,1 выход которого соединен с вторым входом блока сопротивлений, последовательно соединенные первый сумматор, первый управляемый делитель напряже ния, второй сумматор, фазочувствительный индикатор, первый и второй измерители отношения напряжений, выход второго сумматора соединен с первым входом второго измерителя отноше ния напряжений, второй вход которогосоединен с вторым входом разочувствительного индикатора, выхоДом первого сумматора и первым входом первого измерителя отношения напряжения, вто рой вход которого соединен с выходомпервого управляемого делителя напряжения, второй вход которого соединен с выходом фазочувствительного индикатора, выход источника питания соеди1576871 1 О р, , 1 Составитель 10.МинкиТехред М,Дидык я Корре о едакт Заказ 1845 Тираж 557 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк113035, Москва, Ж, Раушская наб., д и ГКНТ С ытия 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород,агарина,101 нен с первым входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены интег атор, амплитудный детектор огибакфей, второй управляемый делительнапряжения и третий измеритель отно-.шения напряжений, первый и второйвходы которого соединены соответствен о с первыми входом и выходом управ яемого делителя напряжения, выход которого соединен с вторым входомпервого сумматора, выход первого измерителя отношения напряжения черезамплитудный детектор огибающей соединен с вторым входом управляемого делителя напряжения, первый вход которого соединен также с выходом усилителя и с вторым входом второго сумматора, выход второго измерителя отношения напряжений соединен с входоминтегратора.