Способ преобразования параметров трехэлементных двухполюсников

(5)5 0 01 Н 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Пензенский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРВ 356571, кл. 6 01 й 17/06, 1974,Авторское свидетельства СССРМ 234508, кл. 0 01 В 29102, 1969.(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЗЛЕМЕНТНЦХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, Цель изобретения -расширение области применения способа,Разделение двух функционально связанныхактивных величин на две независимые активнье величины позволяет значительно расширить функциональные возможности способа за счет разложения на составляющие одной активной величины относительно другой при изменении частоты питающего напряжения. На преобразуемый двухполюсник 3 подается напряжение источника 1 питания, к выходу которого подключена схема замещения на усилителе 2 и образцовом элементе 4. Сумматор 5 суммирует сигнал усилителя 2 и делителя 6 напряжения, управляемого через детектор 7 огибающей с выхода квадратурнаго фазочувствительного выпрямителя 8. Его сигнал, так же как и сигнал синфазнога фазочувствительного детектора 9, обрабатывается измерителями 10 и 11 отношения напряжения, 3 2 з.п, ф-лы, 1 ил,) Результирующая равная разности Аврегулируемая активная Щдя ПО фдЗЕ С Аро И ИЗМ К 1 - коэффициент пе делителя), равна А 1 Ро = АоРо,активнар величина,И АР 1 = АроК 1 (АР 1- величина, совпадаюеняемая по амплитуде едачи управляемого = Авх,у - АроК 1 Рз - )иР К 1 Р +)ш " Р 2 ФА 1 =АР 3 ш) Ро о=А 1 Р 1 + Ш) Р 2) + (1 Ф) ( РЗ - Ро К 1 ФКтИВНая СОСтаВЛявщая Аро ОтНОСИтЕЛЬ- НО А 1 ПрИ 3=0 ИМЕЕТ Ви Р 1+ Рз - РоК 1 Р 1 -Р пагд " Р 2 Рз - Ро К 1е А 1 АР, -1 + Р 1( Рз - РоК 1 ) 3 ;р пгл Й " Р 2 ( Рз - РоК 1 ) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению параметров трехэлементных двухполюсников, и может быть использовано при построении преобразователей параметров трехэлементных двухполюсников. Целью изобретения является расширение области применения способа. Способ основан на том, что в процессе выполнения операций искусственно восстанавливаются реально существующие в двухполюснике соотношения между напряжениями и токами, текущими через элементы двухполюсника, независимо от вида схемы соединения элементов двухполюсника и режима преобразования (режим заданного тока или режим заданного напряжения). В процессе преобразования параметров трехэлементного двухполюсника формируются активные величины, одна Авх у из которых прямо пропорциональна комплексному сопротивлению или комплексной проВодимости Вх,у: 4где Ао - активная величина источника пита- НИЯ, а ДРУГЭЯ АРо ПРЯМО ПРОПОРЦИОНаЛЬНа параметру образцового элемента РоИо;1/йо, Со, 1/Со, Ео, 1/1 о. Подставив уравнение(2) в выражение(1)Ао, получают соотношение, связывающееАвх,у и АР,: В то же время5 Вх,у - ( Р 1 +М) Р 2) + М) РЗ,(4) 1 где Р 1, Р 2, Рз - искомые частотонезависимые параметры двухполюсника (й, 1/й, С,1/С, 1, 1 Й);и - коэффициент, отражающий параллельное (п=1) или последовательное (и= -1) 15 соединение двухэлементной части трехэлементного двухполюсника;п 1 - коэффициент, характеризующийемкостный (гп=1) или индуктивный (п 1=-1) характер Р 2;5 - коэффициент, характеризующи 1 емкостный (3=1), индуктивный (Я=-1) и активный (Я=О) характер параметра Рз;в - текущая частота. С учетом выражения (4) соотношение (3)имеет вид1647450 а ее производная по частоте д(йе А 1 А ) дв х 1 + Р 1(Рз -= А 1 РоР 1 + (3 В)" Р ые величины имеют вид Ве АО Ар,- т -Р 1 Р в " Р 1, Рз - Ро З - РоК 1 3 1+ В е А 2.1 Ар = А 11г(Рз - РоК 1)32 +.пав 2" Р 1(Рз - Р,аналоа выходные величины, полученнгично, описываются выражениями А 1 К 2,т передачи второго уп, вторая результируюна ЬА 1 Ро ( упп Р Р АЕ 1 А Рз Р РоР 1 2+- К 1 Ро) Р 1+(Зв)"(РЗ - К 1 Р ) АЬ%2 = состоянии квазиравновесия Рз К 1 Ро Р 1 ) +в Р 2 К 1 Ро РоР 1К 21- К 1 Ро) Р 11 +в Р 2 ( Мг ()пщР Р: и не зависит от ча при Рз РоК 1=0. Отк том К 1 равно Кг=Р 1 А 2, получают АЕ выходные величинФПри Я=щ активная составляющая Ароотносительно А 11 имеет вид том случае, когда Ар, раскладывают на составляющие посредством вычитани из Арвторой регулируемой величины30 АР 2 где К 2 - козффициен равляемого делителя щая активная величи Аг =Аро М 1 К 2,Подставив Ар, и А 1, при 5=0 получаРоР 2 Рз - РоК 1 Р 2 К Ро о При Я=в функции преобразования иск ых параметров, полученные аналогич меют вид. ==(а)" Р.Р 1,1. Способ преобразования параметров трехэлементных двухполюсников, заключающийся в том, что трехэлементному двухполюснику прикладывают заданное переменное напряжение, комплексное сопротивление или комплексную проводимость трехэлементного двухполюсника преобразуют в первую активную величину, изменяют частоту заданного переменного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения способа, формируют вторую активнуго величину, пропорциональную образцовому комплексному сопротивлению ил" .образцовой комплексной проводимос ти и совпадающую по фазе с первой активной величиной, вычитают вторую активную величину из первой активной величины, изменяют амплитуду второй активной величины до момента прекращения зависимости разности первой и второй активных величин от частоты заданного переменного напряжения, в этот момент опр,;деляют параметр первого элемента грехэлементного двухполюсника, включенно,о параллельно или последовательно остальным элемента:, по отношению разности первой и второй активных величин к второй активной величине, параметры остальных элементов трехэлементного двухполюсника определяют по отношению активной и реактивной составляющих первой активной величины,2, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что формируют вторую акт вную величину, регулируемую по амплитуде и совпадающую по фазе с первой активной величиной, изменяют амплитуду регулируемой активной величины до момента достижения разностью фаз первой и второй активных величин значения д/2, в этот момент осуществляют разложение первой активной величины на активную и реактивную составляющие путем вычитания из первой активной величины второй активной величины.3, Способ попп,1 и 2,отл ичаю щийс я тем, что регулируют амплитуду второй активной величины до момента. когда значение отношения активной и реактивной составляющих второй активной величины принимает минимальное значение. АР 1 Рз АРО Ро 1Если при изменении Арг устанавливаются ввАГг , то функции преобразования аналогичны, так как А 12 =АЬм)РоР 2,и полученное Оанее является минимальным,На чертеже приведена функциональная СХЕМа П рЕОбразоэзтЕЛя,рЕаЛИЭуЮщЕГО СПОСОЬ,Напряжение с выхода источника 1 питания подается на вход усилителя 2, цепь отрицательной обратной связи котого состои. Из преобразуемого двухгюлю.ника 3 и образцового элемента 4, при этом в зависимости от схемы замещения ппеобразуемого двухполосника выходное на. Ояжение усилителя прямо пропорционально Вх,у или Ро, а выходное напряжение источника 1 питания поямо лропюрциональнО Ро или Вх,у. Это напр:жение пост,паег на входсукма гора ь, на другой вход котороо подается напряжение с Вь)хода управляемого делите ля б напряжения, Коэффициент передачи управляемого делителя напряжения изменяется выходным напряжением амплитудного детектора 7 огибающей до тех пор, пока выходное напряжение фазочувствительного индикатора у выпрямителя 8 не будет зависеть от частоты источника 1 питания. В момент квазиравновесия выходное напояжение управляемого делителя б напряжения пропорционально Рз, а отношение активной составляющей выходного напряжения источника 1 питания относительно выходного напряжения сумматора, выделяемых квадратурным 8 и синфазным 9 фазочувствительными выпрямителями, к выходному напряжению сумматора, выполняемые измерителями 10 и 11 отношения напряжений, пропорцинальны параметрам Р 1 и Рг. Функции пр 80 бразования для каж дой конкретной схемы соединения элементов двухполюсника можно получить, подставив в выражения для выходных вели 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения