Цифровой измеритель параметров

. Куроедо Пенаенск итехнический институт Задвит 54) ЦИФРОВОИ ИЗМЕРИГЕЛПАРАМЕТРОВИзобретение относится к технике измерения параметров двухполюсников и может быть использовано для измерения параметров, пассивных элементов электрических цепей, датчиков, кабельных линий связи.Известен преобразователь активного сопротивления в частоту следования импульеов, который содержит мост постоянного тока на резистивных элементах, нуль-орган, выход которого соединен с входом управляемого генератора, ключи, сглаживающий конденсатор, дозирующий конденсатор и источник опорного напряжения 11.Недостатками этого устройства являются невозможность измерения значений индуктивностей и низкая помехоустойчивость.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение помехоустойчивости.Для этого в устройство, содержащее ури резистора, два конденсатора, ключ 2мсточник опорного напряжения, первая кчемма которогофсоединена с одним иэ вывг нов первого резистора, нуль-орган, первый вход которого соединен с одним .из выводов третьегорезистора, а выход нуль-органа подключен к входу управляемого генератора, введены блок выделения помехи, элемент И, блок цифровой, индикации, четыре переключателя и катушка индуктивности, при этом один из выводов последней соединен непосредственно с общей шиной и через ключ - с другим выводом катушки индуктивности и с одним из неподвижных контактов первого переключателя, другой неподвижный контакт которого через второй резистор подключен к обшей шине, а подвижный контакт переключателя соединен с второй клеммой источника опорного напря жения и с подвижным контактом второго переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с другим выводом- третьего резистора, а второй его неподвиж - ный контакт соединен с одним из неподвижных контактов третьего переключателя, подвижный контакт которого через первый конденсатор соединен с общей шиной, в другой его неподвижный контакт подключен к первому неподвижному. контакту четвертоГо переключателя и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с общей шиной, причемвход блока цифровой индикации подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока выделения помехи и с управляющими входами третьего переключателя и ключа, а второй вход элемента И соединен с управляющим входом четвертого переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к одному из выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с общей шиной.На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя В, С,Ь параметров.Измеритель содержит три резистора 1, 2, 3, источник опорного напряжения 4, катушку индуктивности 5, ключ 6, переключатели 7, 8, 9, 10, конденсаторы 11, 12, нуль-орган 13, блок выделе- ния помехи 14, управляемый генератор 15, элемент И 16, блок цифровой индикации 17.Устройство работает следующим образом.Первый переключатель 7 и второй переключатель 8 служат для переключения режимов работы измерителя. Когда переключатели 7, 8 находятся в положении"сф, резисторы 1, 2 и конденсаторы 11 и 12 через переключатели 9 и 10 соответственно составляют мостовую схему, Третий переключатель 10 управляется Щгнщом с выхода блока вьщеления пе- риодВфпомехи 14, четвертый переключафтель 9 управляется сигналом с выхода управляемого генератора 15. При коммутации переключателя 10 с частотой, раЪноФ частоте помехи , емкостное плечо моста представляет собой эквивалентное сопротивлениеэ сгде С 4 - емкость конденсатора 12.Конденсатор 11 с переключателем 9 представляет собой эквивалентное сопротивлениеМ где С- емкость конденсатора 11, - выходная частота управляемогоХгенератора 15,На вход управляемого генератора 15 поступает напряжение с выхода нуль-орга на 13, Частота выходного сигнала управляемого генератора 15 изменяется до момента равенства нулю напряжения нв входе нуль-органа 13, то есть в моомент равновесия мостовой схемы условие равновесия запишется какУс% К с ч откуда5пс 2х сдгде Я 4 - сопротивление резистора 1,Р - сопротивление резистора 2 .20 Из этого выражения видно, что привключении в качестве резистора 2 измеряемого сопротивления, а в качестве резистора 1 и конденсаторов 11 и 12 опорных элементов, частота х х выходного25 сигнала управляемого генератора пропорциональна значению Й.При включении в качестве конденсатора 11 измеряемой емкости, а в качест- ве конденсатора 12 и резисторов 1, 2ЗО опорных элементов значение Х линей-Хно зависит от значения емкости конденсатора 11,Выходной сигнал управляемого генератора 15 поступает на один иэ входовэлемента И, а на второй его вход поступает сигнал с выхода блока выделенияпомехи 14,Количество импульсов, заполняющих.40счетчик блока цифровой индикации 17 определяется выражениемисз,Т Х Т С %Х 2и не зависит от значения периода поме 45 хи, что обеспечивает высокую помехоустойчивость. В случае работы устройствабеэ помех блок выделения периода помехи может быть заменен генераторомимпульсов. Тогда результат измеренийне будет зависить от нестабильности значения периода следования этих импульсов.Измерение индуктивности проводитсяследующим образом,Переключатели 7 и 8 переключают вположение фвф. Тогда мостовую схемусоставляют резисторы 1 и 3, катушка индуктивности 5, шунтированнвя ключом 6,и конденсатор 11, подключаемый черезпереключатель 9. Среднее значение на пряжения на втором плече эа период управляющего сигнала ключа 6 (период помехи) равноСреднее значение напряжения на второмплече равноЭквивалентное сопротивление второгоплеча определяется выражениемсрОЭУсловие равновесия мостовой схемыопределяется выражением3где В - сопротивление резистора 3,, - индуктивность катушки 5,Выходная частота управляемого генератора 15 определяется значением Ьп-гсла число импульсов в счетчике блока индикации 17 равноН="ЬСРлформула изобретенияЦифровой измеритель Р, С, 1. параметров, содержащий три резистора,. два конденсатора, ключ, источник опорного напряжения, первая клемма которого соединена с одним из выводов первого резистора, нуль-орган, первый вход которого соединен с одним из выводов третьего резистора, а выход нуль-органа подключен к входу управляемого генератора, отличающийся тем,что, с целью расширения функциональныхвозможностей и повышения помехоустой 5 чивости, в него введены блок выделенияпомехи, элемент И, четыре переключателя, блок цифровой индикации и катушкаиндуктивности, при этом один из выводовпоследней соединен непосредственно с обф щей шиной и через ключ - с другим выводом катушки индуктивности и с однимиз неподвижных контактов первого переключателя, другой неподвижный контакткоторого через второй резистор подключен к обшей шине, а подвижный контакт переключателя соединен с второйклеммой источника опорного напряженияи с подвижным контактом второго переключателя, первый неподвижный контакткоторого соединен с другим выводом третьего резистора, а второй его неподвижный контакт соединен с одним из неподвижных контактов третьего переключателя, подвижный контакт которого через25первый конденсатор соединен с обшейшиной, а другой его неподвижный контактподключен к первому неподвижному контакту четвертого переключателя и к пер 30вому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с обшей шиной, причемвход блока цифровой индикации подключенк выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока выделе 35ния помехи и с управляющими входами- третьего переключателя и ключа, а второй вход элемента И соединен с управляющим входом четвертого переключателя, второй неподвижный контакт которо 40 го подключен к одйому из выводов первого резистора, другой вывод которогосоединен с общей шинойИсточники информации,1принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 391484, кл. 6 01 И 13/02, 1974.6917 В 2 Л. Муранов ферова Корректор Е. Лукач Составите ехред Л.. Гельфм Реда каз 6207/35 Тираж 1090 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 1 1 30 35, Москва, Ж, РФилиал ППП Патен Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5 ород, ул, Проектная, 4