Преобразователь параметров трехэлементных резонансных пассивных двухполюсников

(21) 4 (22) 1 (46) 0 (71 ) П ститут (72) В (53) 6 (56) А Р 7114 браз Р 25технический инП.Арбузов 1.317,33 (О торское свикл. С 01 8,8)етельство СССР В. 27/12, 1974.Ь ПАРАМЕТРОВ ТРЕХНЫХ ПАССИВНЫХ54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЛЕМЕНТНЫХ РЕЗОНАНВУХПОЛЮСНИКОВ57) Изобретение озмерительной техн тносится ке и пр метров к электроазначенолексных для измерения пара сопротивлений, в ч стн я преобв на- расширежение с разования параметр пряжение. Цель изо в датчико бретенияения. Напр1 частотночерез блокна вход у ние области приме выхода генератора рованного сигнала тивлений поступае од 1 ро теля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР выходное напряжение которого оп деляется соотношением пара р измеряемого двухполюсника 3 и о цоэого элемента 4. Выходное напряжение усилителя 5 поступает на первый вход сумматора 6, на второй и третий входы которого подается напряжение с первого и второго выходов интегродифференцирующего блока 9, образованного дифференциатором 10 и интегратором 11.Выходное напряжение сумматора 6 поступает на второй вход фазочувствительного индикатора 12, на первый вход которого поступает напряжение с выхода генератора 1 частотно-модулированного сигнала. Выходное напряжение фазочувствительного индикатора сФ 12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 7 напряжения, Выходное напряжение амплитудного детектора 13 огибающей выходного на- С пряжения фазочувствительного индикатоар,12 изменяет коэффициент передачи управляемого делителя 8 напряжения, 2 ил,Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексных сопротивлений, в частности дпяпреобразования параметров датчиковв напряжение.Целью изобретения является расширение области применения.На фиг,1 представлена блок-схема,преобразователя параметров трехэлементных резонансных пассивных двух полюсников; на фиг,2 - параллельнаяи последовательная схемы замещениятрехэлементного резонансного пассивного двухполюсника,Преобразователь параметров трех элементных резонансных пассивных, двухполюсников содержит генератор 1частотно-модулированного сигнала,20, блок 2 сопротивлений, включающий преобразуемый двухполюсник 3 и образцовый элемент 4, усилитель 5, сумматор6, управляемые делители 7 и 8 напря жения, интегродифференцирующий блок 259, включающий дифференциатор 10 иинтегратор 11, фазочувствительный индикатор 12 и амплитудный детектор 13огибающей.Преобразуемый двухполюсник 3 и образцовый, элемент 4 соединены последовательно,. общая точка их соединенияпредставляет собой выход блока 2 сопротивлений. Вторые выводы преобра -зуемого двухполюсника З.и образцовогоэлемента 4 представляют собой первыйи второй (второй и первый) входы блока 2 сопротивлений.Вход н выход интегратора 11 представляют собой первые (вторые) вход 40и выход интегродифференцирующего блока 9. Вход и выход дифференциатора 10представляют собой вторые (первые)вход и выход интегродифференцирующегоблока 9.45Выход генератора 1 частотно-модулированного сигнала соединен с первым входом блока 2 сопротивлений, выход которого подключен к входу усилителя 5, выход которого подключен к второму 50 входу блока 2 сопротивлений и к первому входу сумматора 6, второй вход которого соединен с первым выходом интегродифференцирующего блока 9, первый вход которого соединен с выходом управляемого делителя 7 напряжения, второй вход которого соединен с вьглодом генератора 1 частотцо-модулированного сигнала, который соединен с первым входом управляемого делителя 8напряжения и первым входом фазочувствительного индикатора 12.Выход управляемого делителя 8 напряжения подключен ко второму. входуинтегродифференцирующего блока 9,второй выход которого соединен с третьим входом сумматора 6, выход которого соединен со вторым входом фазочувствительного индикатора 12, выходкоторого соединен с первым управляющим входом управляемого делителя 7 напряжения и через амплитудный детектор 13 огибающей со вторым управляющим входом управляемого делителя 8 напряжения,Преобразователь работает следующим образом.Напряжение Б с выхода генератора1 частотно-модулированного сигналапоступает через блок 2 сопротивлений на вход усилителя 5 Выходное напряжение усилителя 5 Б 1 определяетсясоотношением параметров двухполюсника3 и образцового элемента 4, В томслучае, когда двухполюсник 3 включенмежду выходом генератора 1 и входомусилителя 5 и состоит из параллельного соединения К, Е, Сг а образцовый элемент 4 представляет собойсопротивление К и включен в обратоную связь усилителя 5, выходное напряжение усилителя 5 равноКо Ко(- -- + , -- + 6 С К ).1 о К пят.Это напряжение поступает ца первый вход сумматора 6, на второй и третий входы которого поступают напряжения Б и Уз с выхода интегратора 11 и дифферецциатора 10 соответственно, Выражения для напряжений Б и У имеют видЦд = ггоК, - , и Б З = БОКК.1 Сд, КггЯ где К , К - коэффициенты передач уп-.равляемых делителей 7 и8 напряжения соответственно;Кц, К- коэффициенты передач ин -тегратора 11 и дифференциатора 10.Напряжение Б 4 с выхода сумматора 6, равное алгебраической сумме напряжений Ц , Б и БКп КоБ = -Б ( в+ . + шС К4 О К д 1 3ОККЧ1 ЯКК)10 2 д фпоступает на второй вход фазочувстви тельного индикатора 12, на первый вход которого поступает напряжение с выхода генераторачастотно-модулированного сигнала, Выходное напряжение фазочувствительного индикатора 12 изменяет коэффициент передачи К управляемого делителя 7 напряжения до тех пор, пока напряжение Б 4 не станет противофазно напряжению О т.е, 111 = О. Условиеквазиравно -оовесия для рассматриваемого случая описывается выражением1 Ю +ЫЬХЮ- ИК,К = О.В момент достижения квазиравновесия1 о, Б = О коэффициент передачи КОоуправляемого делителя 7 напряженияравен2К о И сао - К.каКч хи изменяется лри изменении частотыгенератора 1, а следовательно, изменяется и выходное напряжение фазочувствительного индикатора 12, огибающаякоторого выделяется амлпитудным детектором 13 огибающейВыходное напряжение амплитудного детектора 13огибающей изменяет коэффициент передачи К управляемого делителя 8 напряжения до тех лор, пока выходноенапряжение фазочувствительного индикатора 12 не будет содержать огибающей, а следовательно, коэффициент передачи К управляемого делителя 7 напряжения не будет зависеть от изменения частоты генератора 1 частотномодулированного сигнала, т.е.аК,- О. или 21. Я(С К - К К )=О,)Х Хо гдПосле достижения второго состоя.ЭК,ния квазиравновесия --- = О коэфаяфициент передачи К управляемого делителя 8 равенСРоККда выражение для К принимает видКоККЧ 1 к Выходные напряжения преобразователя л = Кой Бб = Б Е и 11 пропорциональны преобразуемым параметрам:Ко 1 1 о5Б Ц, е 11- С5 о К 1 6 о К Хко11 = -БоВ том случае, когда исследуемый двухполюсник состоит из последовательного соединения Р.х, 1., СХ и включен в обратной связи усилителя 5, а образцовый элемент представляет собой сопротивление К о и включен междуювыходом генератора 1 и входом усилителя 5, выходные напряжения преобразователя равны120 Б = БК С11 д6 о ККд КХ25 4 ооВ качестве образцового элемента 4в преобразователе можно испольэоватьобразцовый конденсатор или образцовуюкатушку индуктивности. В этом случае ЗО фазочувствительный индикатор 12 должен изменять коэффициент передачи Куправляемого делителя 7 напряжения дотех пор, пока напряжения Б и о 4 нестанут в квадратуре.Использование преобразователя параметров трехэлементных резонансныхпассивных двухполюсников позволяетрасширить область применения, так какпозволяет преобразовывать параметры4 О трехэлементных резонансных пассивныхдвухполюсников как по параллельнымтак и по последовательным схемам эамещения.45 формула изобретения Преобразователь параметров трехэлементных резонансных пассивных .двухполюсников, содержащий последовательно соединенные генератор частотно-модулированного сигнала, блок сопротивлений и усилитель, вьйод которого соединен с вторым входом блока сопротивлений, последовательно соединенные фазочувствительный индикатор и первый управляемый делитель напряжения, амплитудный детектор огибающей, второй управляемый делитель напряжения, первый вход которого соеди,Горна еда П Тираж 555ственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш аказ 1845 НИИПИ Госуд сно и открытиям при ГКНТб д. 4/5 ениякая оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород агарина, 101 нен с выходом генератора, частотно-модулированного сигнала и первым входом фазочувствительного индикатора, выход которого через амплитудный детектор огибающей соединен с вторым входом второго управляемого делителя напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены интегродиффЕренцирующий блок и сумматор, пер.вой вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход - с первым выходом интегродифференцирующего блока,третий вход - с вторым выходом интегродифференцирующего блока, первый и 5второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго управгяемых делителей напряжения, второй вход первого управляемогоделителя напряжения соединен с выходом генератора частотно-модулированного сигнала, а выход сумматора - свторым входом фазочувствительного индикатора.