Устройство для измерения составляющих комплексного сопротивления

) Авторы изобретен В. Н. Чинк М. Курганцев и В. хин . 71) Заявите СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЮ% КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ и реактив". ой полни Кф: о соп"сточетного устрой тродвйствии э-за влияниника обраэц того, тако и указа Недостат состоят в н невысокой т нестабильно го напряжен устройство эком бычности и о тн исто я, Кром озволяе измерять т ексного со повышени измерени тения очнос Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения активнойи реактивной составляющих комплексных сопротивлений или пассивныхдвухполюсных электрических цепей.Известно устройство допусковогоконтроля сопротивлений электрическихцепей, содержащее источник образцового напряжения, преобразователь преобразуемого параметра в напряжение,дискретно управляемый делитель, фазочувствительный выпрямитель и блоксравнения 1,К недостаткам такого устройстваотносятся низкое быстродействие, таккак в процессе измерений производится перестройка параметров измерительной цепи, и отсутствие непосредственного отсчета активной и реактивнойсоставляющих комплексного сопротивления. В этом устройстве производится измерение (контроль) модуля и аргумента комплексного сопротивления,а для перехода к автивной н составляющим необходимы до т ьные вычисления.Наиболее близким к предлагаем является устройство, позволяющее раздельно измерять активную и ре тивную составляющие комплексног ротивления, которое содержит и ннк образцового напряжения, прео разователь преобразуемого параме в напряжение, фазочувствительные выпрямители, фазовращатель, диск ный управляемый делитель и блок внения 21 ко составляющие комп тивления,Цель изобре родействия и т894579 ронного ключа 6, второй вход которо" го подключен к выходу временного ди" скриминатора 4, а выход - к аналоговому запоминающему устройству 7. К 5 выходам амплитудного детектора 5 ианалогового запоминающего устройства 7 подключены первый и второй входы логометра 8 соответственно.Устройство работает следующим 1 О образом,Вв 1 ражения для мгновенных значений напряжений на входе и выходе преобразователя 2 сопротивление- напряжение имеют вид15(2) 20 где 9 - угол сдвига Фаз, равныйаргументу комплексного сопротивления 7;М 111- амплитуда выходного напряжения.25 Если напряжение 0 снимать, например, с образцового резистора сопротивлением Й О, включенного после" довательно с сопротивлением Е то 30 Выход генератора 1 синусоидального напряжения подключен к ареобраэователю 2 сопротивление-напряжение и к одной паре неподвижных контактов переключателя 3, другая пара иенодвижных контактов которого соединена с выходом преобразователя 2 сопротивление-напряжение. Последний имеет, кроме того, зажимы для подключения исследуемой цепи (или соп" ротивления ,) .Один из подвижных контактов переключателя 3 соединен со входами временного дискриминатора 4 и амплитудного детектора 5, а,другой подвижный контакт переключателя 3 связан с первым входом электПоставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерениясоставляющих комплексного сопротивления, содержащее последовательносоединенные генератор синусоидалъного напряжения и преобразователь сопротивление-напряжение, дополнительно введены амплитудный детектор,временной дискриминатор нулей имаксимумов синусоидального сигнала,аналоговое запоминающее устройство,логометр, электронный ключ и пере"-ключатель с двумя парами переключаю-.,щих контактов, причем входы временного дискриминатора нулей и максимумов синусоидального сигнала и амплитудного детектора объединены междусобой и подключены к одному подвиж"ному контакту переключателя, выход амплитудного детектора связан спервым входом логометра, второйвход которого через аналоговое запоминающее устройство и электронныйключ, подключенный также к выходу временногодискриминатора,соединен с другими подвижным контактом переключателя,двепары неподвижных контактов которого попарно объединены между собойи подключены к выходам генераторасинусоидального напряжения и вреобразователя сопротивление-напряжение.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства.В состав устройства входят генератор 1 сииусоидального напряжения,преобразователь 2 сопротивлениенапряжение, переключатель 3, временной дискриминатор 4 нулей и максимумов синусоидального напряжения,амплитудный детектор 5, электронный ключ 6, аналоговое запоминающееустройство 7 и логометр 8,0=0 5 Ф(ю+,)О = О(5 ю (ю+Чи 1-Ч) Напряжение 0 с выхода генератора 1 синусоидальных коЛебаний и напряжение 011 с выхода преобразователя2 сопротивление-нанряжение поступают на соответствующие контакты переключателя Э, которыя задаются дварежима работы 1 измерение составляющих комплексного сопротивления и 40 измерение составляющих комплекснойпроводимости. Рассмотрим каждый иээтих режимов.При измерении составляющих комнлексного сопротивления переключатель 3 находится в положении 1. Вэтом случае напряжение Оу поступа"ет на входы временного дискриминатора 4 и амплитудного детектора 5, анапряжение 0 подается через открытый электронный ключ б на аналоговое запоминающее устройство 7. Амплитудный детектор 5 формирует постоянное напряжение 0 , пропорциональное амплитуде входного напряжения 0, т,е.(6) О О соаЧ 40 либо напряжение где К - коэффициент п.еобразованияР детектора 5.Напряжение О подается на первый вход логометра 8, Напряжение на выходе аналогового запоминающего устройства 7 изменяется пропорционально с коэффициентом К(коэффициент передачи) напряжению О,Временной дискриминатор 4 выделяет моменты перехода напряжения О через нуль и максимум в зависимости от измеряемой составляющей, реактивной, и в эти моменты времени закрывает электронный ключ 6. На выходе аналогового запоминающего устройства 7 сохраняется напряжение, пропорциональное мгновенному значению напряжения ОК в момент изменения состояния электронного ключа 6, Обозначим через Ор и О мгновенные значения напряжения О в моменты герехода напряжения О через нуль и максимум соответственно, Мгновенные значения Ор получим из выражения (1), подставляя в него ей +ф, КК, где К - 0,1,2,3а мгновенные значения Оц - прн Э +Чц (2 К + )ф/2- г. Имеем На выходе аналогового запоминающего устройства 7 Фиксируется напряжение, равное либоО=+К,О ВЮЧ (7) при измерении реактивной составляющей,либо при измерении активной составляющейкомплексного сопротивления .Эти напряжения, одно или другое, подаютсяна второй вход логометра 8. На выходелогометра 8 Формируется сигнал, равный отношению двух напряжений, т.е.либо ОР +КО МИХ3 К Р Ц К)( " фХ9 4 ф 0 фъа (9) либо011 сщ 1,0 = КЕсои%: К й, 0)ка оЖгде Ф --- - коэффициент передачиустройства. 0К В ЬТаким образом, выходной сигнал ло- гометра 8 пропорционален либо рективной, либо активной составляющей измеряемого комплексного сопротивления. Полярность этого сигнала в .случае измерения реактивной составля ющей является признаком характера реактивной составляющей сопротивления (индуктивная или емкостная),При измерении составляющих комплексной проводимости переключатель находится в положении П, В этом случае меняются местами цепи прохождения напряжений О и Ох. Напряжение подается на временной дискриминатор 4 и амплитудный детектор 5, а напря-жение Опоступает через электронныйключ 6 на аналоговое запоминающееустройство 7. Временной дискриминатор 4 выделяет теперь моменты перехода через нуль или максимум (взависимости от измеряемой составляющей комплексной проводимости) и вэти моменты закрывает ключ 6, отклвчая вход аналогового запоминающегоустройства 7 от выхода преобразователя 2 сопротивление-напряжение. Востальном принцип действия устройства не отличается от рассмотрен 30,ного вьппе.Очевидно, в этом режиме на выходе амплитудного детектора 5 Фор-. мируется постоянное напряжение а на выходе аналогового запоминающего устройства 7 либо напряжение 0 +-КО щмиФ, (2) Тогда выходной сигнал логометра 8равен отношению напряжений Ор + К и М- Ксоей:( 5) О К О т,е, выходной сигнал логометра 8 пропорционален реактивной (с учетомзнака) или активной составляющей ком-плексной проводимости.Заказ 11478/72 Тираж 735 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, с помощью предлагаемого устройства значительно уменьшается время измерений, так как здесь отсутствует какая-либо перестройка параметров измерительной цепи или уравновешивание; повышает-, ся точность за счет исключения вли" яния нестабильности источника напряжения (генератора синусоидальных сигналов); решается класс решаемых задач за счет измерения не только составляющих комплексного сопротивления, но и составляющих комплексной прово-" димости. Устройство для измерения составляюпщх комплексного сопротивления, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидального напряжения и преобразователь сопротивление-напряжение, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, а также расширения Функциональных возможностей, в лего дополнительно введены амплитудный детектор, временной дискриминатор нулей и максимумов синусоидального сигнала,аналоговое запоминающее устройство,логометр, электронный ключ и переключатель с двумя парами переключающихконтактов, причем входы временногодискриминатора нулей и максимумов синусоидального сигнала и амплитудногодетектора объединены между собой иподключены.к одному подвижному кон" 10 такту переключателя, выход амплитудного детектора связан с первым входом логометра, второй вход которогочерез аналоговое запоминающее устройство и электронный ключ, подключенный также к выходу временного дискриминатора, соединен с другим подвижным контактом переключателя, двепары неподвижных контактов которогопопарно объединены между собой и подключены к выходам генератора синусоидального напряжения и преобразователя сопротивление-напряжение. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 282752, кл, С 06 Е 11/04, 1968.2. Авторское свидетельство СССРВ 256392, кл. 0 05 8 23/02, 1968