Устройство для измерения индуктивности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк ьЬтоскомь свидетилвствь Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 949544(22) Заявлено 31. 12. 80 (21),3227379/18-21 51) М. Кп.з О 1 И 27/26 сприсоединениемзаявки М ГосударственныИ комитет СССР по делам изобретеииИ и открытиИ(72) Авторы изобретения Московский лесотехнический институт(5 1) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве аналого-цифрового преобразователя при построении информационно-измерительных систем, систем автоматического контроля, где для измерения и контроля параметров физических величин используются индуктивные датчики, а также для измерения индуктивности катушек при их производстве и использовании в радиоэлектронном оборудовании. Известно устройство для измерения индуктивности, содержащее измерительный преобра"ователь индуктивности катушки Н-цепи в интервал времени, .;оединенный с ним преобразователь интервала времени в число-импульсный код, счетчик импульсов, подсоединенный к выходу преобразователя в число- .импульсный код (Ц.Недостатком этого устройства является большая погрешность измерения, так как в процессе измерения не исключается влияние на точность измерений активного сопротивления подводящих проводов, собственно катушки индуктивности, активного сопротивления ключей и источника питания. Наиболее близким к изобретениюпо техническому решению и достигаеьим результатам является устройстводля измерения индуктивности, содержащее измерительный преобразовательиндуктивности катушки И 1.-цепи в интервал времени с блоком сравнениянапряжений, блок преобразования интервала времени в число-импульсныйкод, счетчик импульсов, подсоединенный к выходу преобразователя в числоимпульсный код, и цифровой регистратор, подсоединенный к выходу счетчика импульсов (2 3.15 Однако известное устройство необеспечивает высокой точности измерения из-эа погрешности, возникакщейэа счет влияния параэитных активныхсопротивлений, включенных последовательно катушке индуктивности (активное сопротивление линии связи, собственно катушки, внутреннее сопротивление ключей, источника питания).Цель изобретения - повышение точ ности измерения.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения индуктивности, содержащее делитель напрягжения из двух резисторов, зажимы для 30 .подключения измеряемой катушки индук 949544тив ности, оди н и з которых соединенс образцовым резистором, блок сравнения напряжений, один вход которогоподключен к среднему выводу делителя напряжения, другой вход соединенс одним зажимом для подключения измеряемой катушки индуктивности, блокпреобразования интервала временив число-импульсный код, один входкоторого подключен к выходу блокасравнения напряжения, счетчик импульсов, цифровой регистратор и. блок,управления, снабжено одним дополнительным резистором, включенным последовательно с ббразцовым резисто.ром и одним ключом, соединенным параллельно с образцовым резистором,другим дополнительный резистором,соединенным с первым выводом делителянапряжения и другим зажимом для под"ключения измеряемой индуктивности, 20другим дополнительным ключом, первыйвыход которого соединен с другим эажимом для подключения измеряемой индуктивности, второй выход соединен сдругим выводом дополнительного резистора и делителя напряжения, вторым блоком сравнения напряжений, третьими и четвертыми ключами, вторым счетчиком импульсов, блоком умножения, блоком деления, реверсивным счетчиком, причем первый вход второго блока сравнения соединен с общим выводбм делителя напряжения и другого дополнительного резистора, а второй вход с.другим входом первого блока сравнения, выход второго блока. сравнения соединен с другим входом преобразователя интервалов времени.в число-импульсный код, а выход последнего соединен с первыми входами третьего, четвертого и реверсивного счетчика, 40 выходы третьего и четвертого клю". чей соединены с входами счетчиков. импульсов, выходами соединейных,с входами блока умножения, выход последнего и выход реверсивного 45 счетчика соответственно соединены с входами блока деления, выход которого соединен с входом цифрового регистратора, а блок управления соединен с управляющими входами ключей, .50 управляющим входом реверсивного счетчика, блоков деления и умножения.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит блок 1 измери тельного преобразователя индуктивнофти катушки В-цепи в интервал вре мени с включенными последовательно катушке 2 индуктивности дополнительным резистором 3 и образцовым резистором 4, параллельно которому включен ключ 5 с ключом б, включенным параллельно В-цепи, делителем напряжения, в состав которого входят три резистора 7-9, блоками 10, 11 сравнейия напряжений, один иэ входов 65 которых подсоединен к точке а В-це пи, другой вход блока 10 сравнения подключен к точке б делителя напряжения, а блок 11 - к точке в делителя напряжения блок 12 преобразования интервала времени в число-импульсный код, к входам которого подключены выходы блоков 10 и 11 сравнения; реверсивный счетчик 13, ключи 14 и 15, входы которых подключены к выходу блока 12 преобразования интервала времени в число-импульсный код счетчики 16 и 17 импульсов, входы которых подключены к выходам ключей 11 и 15, соответственно блок 18 умножения, входы которого подключены к выходу счетчиков 16 и 17 импульсов блок 19 деления, входы которого подключены к выходу реверсивного счетчика 13 импульсов и выходу блока 18 умножения 1 цифровой регистратор 20, своим входом подключенный к выходу блока 19 деления, и блок 21 управления.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии ключи 5 и 14 замкнуты, остальные ключи разомкнуты. Чтобы провести один цикл измерения, по сигналу с блока 21 управления ключ б замыкается. Экспоненциально изменяющееся напряжение в точке а В-цепи поступает на вход блоков 10 и 11 сравнения напряжений. На другой вход этих блоков подаются фиксированные значения напряжений с точек б и в делителя напряжений, и по моментам равенства напряжений на входах блоков 10 и 11 сравнения формируется интервал времени, из которого известным ббраэом в блоке 13 измерительного преобразователя времени в число- импульсный код формируется первая серия измерительных импульсов. Сигнал в число-импульсном коде с выхода блока 12 поступает в реверсивный счетчик 13 и через открытый ключ 14 в счетчик 16 импульсов, где и запоминается, По окончании формирования первой серии измерительных импульсов по заданной программе с блока 21 управления поступает сигнал на размыкание ключей 5, б и 14 и замыкание ключа 15. Происходит заряд В-цепи, по окончании которого по сигналу с блока 21 управления замыкается ключ б и реверсивный счетчик 13 переводится в режим вычитания, Описанным образом сформированный сигнал в число-импульсном коде с блока 12 поступает на вход реверсивного счетчика 13, включенного в режим вычитания, и через ключ 15 на вход счетчика 17 импульсов, где и запоминается. По окончании формирования второй серии измерительных импульсов по команде с блока 21 управления включается блок 18 умножения, на входы которого сигналы в число-иМпульсном коде поступают с выходов счетчиков 16 и 17.По окончании умножения содержимогосчетчиков 16 и 17 по команде с блока 21 управления включается блок 19деления, на входы которого сигналв число-импульсном коде поступает сблока 19 умножения и реверсивногосчетчика 13. По окончании делениязаканчивается один цикл измеренияи на цифровом табло регистратора 20высвечивается результат измерения 10в единицах измеряемой индуктивностив цифровом виде,Таким образом; благодаря применению дополнительных ключей и блоковрезультат измерения индуктивности 5не зависит от активного сопротивления линии связи, собственно катушки,внутреннего сопротивления ключей иисточника питания, а следовательно,точность измерения повышается.Формула изобретенияУстройство дпя измерения индуктивности, содержащее делитель напряжения из двух резисторов, зажимы для подключения измеряемой катушки индуктивности, один из которых соединен с образцовым резистором, блок сравнения напряжений, один вход которого .подключен к среднему выводу делителя напряжения, другой вход соединен с одним зажимом для подключения измеряемой катушки индуктивности, блок преобразования интервала времени в 35 число-импульсный код, один вход которого подключен к выходу блока сравнения напряжения, счетчик импульсов, цифровой регистратор, и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем 40 что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено одним дополнительным резистором, включенным последовательно с обраэцовю резистором и одним ключом, соединенным параллельно с образцовым резистором,другим дополнительным резистором,соединенным с первым выводом делителя напряжения, и другим зажимом дляподключения измеряемой .индуктивности,другим дополнительным ключом, первый выход которого соединен с другимзажимом для подключения измеряемойиндуктивности, второй выход соединен с другим выводом дополнительногорезистора и делителя напряжения,вторым блоком сравнения напряжений,третьим и четвертым ключами, вторымсчетчиком импульсов, блоком умножения, блоком деления, реверсивнымсчетчиком, причем первый вход второго блока сравнения соединен с общим выводом делителя напряжения идругого дополнительного резистора,а второй вход - с другим входом первого блока сравнения, выход второгоблока сравнения соединен с другимвходом преобразователя интерваловвремени в число-импульсный код, авыход последнего соединен с первымивходами третьего и четвертого ключей и реверсивного счетчика, выходытретьего и четвертого ключей соединены с входами счетчиков импульсов,выходами соединенных с входаьи блока умножения, выход последнего и выход реверсивного счетчика соответственно соединены с входами блока деления, выход которсго соединен с входомцифрового регистратора, а блок управления соединен с управляющими входами ключей, управляющим входом,реверсивного счетчика, блоков деления иумножения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и системы управления Р 2, 1969, стр. 41-43.2, Г.,Я.Мирский, Радиоэлектронные измерения, Э., М., 1975 стр. 499 505 (прототип).Эака4/ илиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная,5742/34 ВНИИПИ Гос по делам 113035, МоТираж 717 Подпиарственного комитета СССРзобретений и открытийва, Ж, Раушская наб тор О. Билак евшю шшшжю ное