Универсальный измеритель параметров двухэлементных двухполюсников

О, 175083 ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ)ю О 27 2 ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)4778729/21:", .:. управления соединен первым выходом с ) 05,01.90 " . входом формирователя 2 опорного воздей- ) 23.08.92. Бюл, М 31: ствия; выход которого связан с входом из) Пензенский политехнический институт=" мерительного блока 3, Его выход подключению ) А,б,Лебедев и А,И,Мартяшин к входам инвертора 4 и масштабирующего 6) Авторское свидетельство СССР, ..преобразователя 5. к второму входу которо 8897;кл. 601.й 27/26,1979,:гоприсоединен выходпереключателя бре- УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПА-, жимов работы, Выход масштабирующего ЕТРОВДВУХЭЛЕМЕНТНЫХДВайО- преобразователя соедийенсвходом управ- НИКОВ :.ляемого ключа 7, а выход инвертбра 4 - . с Изобретение относится к измеритель- входом управляемого каоча 8, Их выходы технике и предназначено для измере- . подключены к первому входу измерителя 9 параметров пассивных двухэлементнцхсреднего значения,прйчем второй, третий и пей. Цель изобретения - расширение бб- четвертый выходы блока 1 управления соести йрименения путем обеспечения изме- диненЫ соответствейнб сУправляющими ния параметров любых пассивных входами ключей 7; 8 и вторым входом измеухэлементных двухполюсников. блок 1 рителя 9 среднего знзчеййя. 4 ил.Данное устройство позволяет измерять параметры последовательных и параллельных ЯС- и й-цепей, на не позволяет измерять параметры параллельных и последовательных 1 С-контуров.Цель изобретения - расширение области использования путем обеспечения измерения. параметров любых пассивныхдвухэлементных цепей. 50 Поставленная цель достигается тем, что в измеритель, содержащий блок управления, первый выход котоРого соединен с формирователем опорного воздействия, 55 выход которого соединен с входом измерительного блока, состоящего из исследуемого двухполюсника, операционного усилителя и опорного элемента, причем втаИзмеритель относится к электроизмерительнай технике и может быть использован в измерительных приборах и системах.Известен преобразователь параметровБ - и ЯС-цепей в частотна-временные сигналы, содержащий сравнивающее устройство, интегратор, измерительную цепь,ключ, переключатель рода работы, разделительную цепь и сумматор.Недостатком преобразователя является отсутствие возможности преобразования параметров ЕС контуров.Известно также устройство для измерения параметровС(ВС-цепей, содержащееблок управления, генератор напряжения 15треугольной формы, переключатель режимов работы, измерительный блок, вольтметр среднего значения, функциональныйгенератор.Недостатком устройства является сложность, обусловленная необходимостью фармирования нескольких зондирующихвоздействий, изменяющихся за период измерения,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является измеритель 25параметров ВС(ЯЦ-цепей, содержащий генератор двухполярного напряжения, подключенный через коммутатор иизмерительную цепь к входу операционного усилителя, переключатель рода работы, ЗОсоединенный с одним извходов измерителясреднего значения, а также блок управления, подключенный к другому входу измерителя среднего значения и к одному извходов коммутатора, конденсатор и два 35ключа, причем конденсатор подключен квыходу операционного усилителя и к одному из входов каждого ключа,другие входыкоторых соединены с соответствующимивыходами блока управления, а выходы ключей подключены к переключатело режимовработы. рай и третий выходы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго ключей соответственно, четвертый выход блока управления соединен с первым входом измерителя среднего значения, переключатель режимов работы, введены инвертор и масштабирующий преобразователь, причем входы их соединены с выходом измерительного блока, а выходы соединены с входами второго и первого ключей соответственно, выходы которых соединены с вторым входом измерителя среднего значения, выход переключателя режимов работы соединен с управляющим входом масштабирующего преобразователя.На фиг,1 представлена структурная схема измерителя; на фиг.2 - функциональная схема блока управления; на фиг.З - временные диаграммы; на фиг.4 - варианты включения исследуемых двухпалюсников,. опорных элементов и операционного усилителя измерительного блока,Измеритель содержит блок 1 управления, первый выход которого подключен к формираватело 2 опорного воздействия, второй и третий выходы - к управляющим входам первого и второго ключей 7 и 8 соответственно, четвертый выход - к первому входу измерителя 9 среднего значения. Формирователь 2 опорного воздействия соединен с измерительным блоком 3, выход которого через последовательно соединенные масштабирующий преобразователь 5 и первый ключ 7 соединен с вторым входом измерителя 9 среднего значения, выход измерительного блока 3 соединен также с вторым входом измерителя 9 среднего . значения через последовательно соединенные инвертор 4 и второй ключ 8. Переключатель 6 режимов работы соединен с управляющим входом масштабирующего преобразователя 5.Блок 1 управления состоит из генератора 10 импульсов, триггера 11, элемента И 12, инвертора 13, Выход генератора ТО импульсов соединен с синхронизирующим входом триггера 11 и с первым входом элемента И .12, второй вход которого соединен с инвертирующим выходом триггера 11, обьединенным с его О-входом и являющимся четвертым выходом блока 1 управления, Прямой выход триггера 11 является первым выходом, вйход элемента И 12 - вторым выходом блока 1 управления. Выход инвертора 13, вход которого соединен с выходом элемента И 12, является третьим выходом блока 1 управления,Измеритель работает следующим образом.В зависимости от вида исследуемого двухполюсника и измеряемого параметра, в соответствии.стаблицей, приведенной на фиг.4, переключателем 6 режимов работы устанавливается-один иэ трех коэффициен тов передачи (К = 1,3,7) масштабирующего преобразователя 5, Частота импульсов, формируемых генератором 10 импульсов; делится на два триггером 11 (фиг.3). По положительным:импульсам с выхода послед него формирователем 2 опорногб" воздействия вырабатывается отрицательный перепад напряжения -Оо. Откликиизмерительного блока 3 на данное воздействие приведены в таблице на фиг.4. 15 Например, при измерении параметров параллельной С-цепи выходное напряжение измерительного блока 3 имеет вид 20 03= С (С + р)тт0 3 О В ОО- т Р - о(С+ - ) д 1-ЕТ - (С+-)д 1) -.1 МОо 1О.. Цт т(, ос. а С. а 1 4 Т;,й.40Если коэффициент передачи масштабирующего преобразователя 5 задан равным трем (К = 3), то среднее значение напряжения эа время Т будет определяться емкостью С исследуемой цепи: 45 Ое - 3- (С + - ) д 1-, - о (С + - ) д 1 1 -- С1 ОоОо1.(о т1 оСо а т С аСо При измерении параметров колебательных 1 С-контуров коэффициенты передачи 50 масштабирующего преобразователя 5 задаются: К = 1, 7, Например, выходное напряжение измерительного блока 3 .при измерении параметров параллельного 1 С- контура (фиг.4) имеет вид 55 Как йоказано на фиг.З, сигналом с выхо- да элемента И 12 открывается первый ключ.7, навремя, соответствующее первой половине действия опорного напряжения; сйг- налом с выхода инвертора 13 открывается второй ключ 8 на время, соответствующее второй половине действия опорного напряжения, Если перекл 1 очателем 6 режимов ра боты установлен коэффициент передачи масштабирующего преобразователя 5- К = 1, то,напряжение Т, полученное на выходе , измерителя 9 среднего значения за время действия опорного напряжения, будет оп ределяться сопротивлением В исследуемой цепи; Оэ -- ( 1 +С)1 ттоОо 1 2При установке коэффициента масштабирования К = 1 среднее значение напряжения на выходе измерителя 9 среднего значения будет определяться только индуктивностью 1:ТОо- - , 7. о(Ст+С)д 1 Оо(1,1+С)д,1. т,Если коэффициент масштабирования К = 7, тосреднее значение напряжения на выходе измерителя 9 среднего значения будет пропорционально только емкости С;От - т- ( - 1 + с) д 1;Г- ( -+ с) д 11 гТОо 1" Оо 1 Т ЗСО Т оСо 2 Со 21.оТаким образом предлагаемое"устройство позволяет измерять параметры любых пассивных двухэлементных двухполюсников. При этом схемаизмерителя остается неизменной,Формула изобретения Универсальный измеритель параметров двухэлементных двухполюсников. содержащий блок управления, первый выход которого соединен с формирователем опорного воздействия, выход которого соединен с входом измерительного блока, состоящего из исследуемого двухполюсника, операционного усилителя и ойорного элемента, причем второй и третий выходы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго ключей соответственноо, четвертый выход блока управления соединен с первым входом измерителя среднего значения, переключатель режи- мов работы,отл ича ющийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечейия йзомерения параметров любых пассивных двухэлементных двухполюсников, в него введены инвертор и масштабирующий преобразователь, причем их входы соединены с выходом измерительного блока, а выходы соединены с входами второго и первого ключей соответственно, выходы которых соединены с вторым входом измерителя среднего значения, выход переключателя режимов работы соединен с управляющим входом масштабирующего преобразователя.