Устройство для измерения параметров пассивных комплексных двухэлементных двухполюсников

,11, С О В. 17/О ГО сопержит ге го напряжен ную цепь 2,ратор инусоидальн в ключ аюи 3,5сник 4 хозяйствен хполюсни ый пвухп юю ветвь и Юмаев ста. К ржит б 9, 10 тсо 7.733(088,кое свидет 8)ельство СССР7/10, 1957.ьство СССР27/02, 1976. блок фа 12, ст ьные выпр 3, фазовращатель 4, преобразователь 15, деления и блок 18 индение в устройство дву разности, усилителя икации и дополнительно вленной из однородных вухполюсников, позволя дныи 6, 7Вве 9, 10 Я ПАР ДВУХ ЭМЕРЕ ЛЕКСНЫНИКОВ л лекобразцовых ет устрани напряжений итс озвол ке еобходимость в снятии сследуемого и образцо ння паройство зм го двухцолюсников. 5 ил. СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ( СВИДЕ(71) Пензенский сельный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯМЕТРОВ ПАССИВНЫХ КОМПЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮС(57) Изобретение отнтроиэмерительной техет повысить точность ров двухполюсников, Ус БРЕТЕНИ роиств вания, тельмители амплит блоки дикаци блоков блока ветви,вую измерителую образцовые6 и исследуеобразующие нме того, уски 7, 8 соглаазности, усилИзобретение относится к электроизмерителькой технике и предназначена для измерения параметров комплексных двухполюсников. Пель изобретения - повышение точкости измерения параметров комплексных двухэлемектных двухпслюсников,Введение в устройство двух блоков разности усилителя, блока индикации и дополнительной ветви, составленной из последовательно соедикенньгх однородных образцовых двухполюсников, а также наличие связеймежду вновь введенными блоками и узлами и существующими позволяет повысить точность измерения параметров комплексных двухполюсников засчет устранения необходимости вснятии напряжений с исследуемогои образцового двухполюсников,На фиг,1 изображена структурнаясхема устройства для измерения параметров пассивных комплексных двух- элементных двухполюсников,", на фиг.2 и 3 - измерительная цепь и векторная диаграмма токов и напряжений соответственна при последовательной схеме замещения исследуемого двухполюсника, имеющего емкосткой характер; на фиг,4 и 5 - то же, при параллельной схеме замещения исследуемого двухполюсника, имеющего емкостной характер,Устройство содержит генератор 1( синусоидального напряжения, мостовую. измерительную цепь 2, состоящую иэ образцового двухпалюсника 3, исследуемого двухполюсника 4 и образцовых двухполюсников 5 и 6, образующих нижнюю ветвь моста, первый 7 и второй 8 блоки согласования, первый 9 и второй 10 блоки разности, усилитель 11, первый 12 и второй 13 фаэочувствительные выпрямители, фазовращатель 14, амплитудный преобразователь 15, первый 16 и второй 7 блоки деления, блок 18 индикации.Генераторсинусоидальнога напряжения подключен параллельно основной ветви мостовой измерительной цепи 2, первый вход первого 7 блока согласова - ния соединен с первым выводом образцавага исследуемого двухпслюсника 3 при последовательной (параллельной схеме замещения исследуемого,цвухполюскика, а второй вход первого 7 блока согласования и первый вход второ - га 8 блока согласования ссединены с общей шиной, информационные входы фааЬ ад= --50 ас55 вектор напряжения питания мостовой цепи; вектор падения напряжения) снимаемого с образцового двухполюскика 5;вектор напряжения неба - ланса мостовой цепи; вектор падения напряжения на образцовом (исследуемом) чвухполюснике при последовательной (параллельнойсхеме замещения эсчувствительцых выг 1 рямителей 2 и13 соединены параллельно, а опорныйвход первого фазочувствителькогс выпрямителя 12 соединен с первыми вхо дами первого 16 и второго 17 блоковделения и через фаэоврашатель 14 копорному входу второго 13 фаэочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с вторым входом второго О блока 17 деления, второй вывод образцового двухполюсника 3 соединенчерез второй блок 8 согласования спервым входом первого блока 9 раэнос -ти, второй вход которого соединен с 15 выходом первого 7 блока согласования и входом усилителя 11,.выхад ко-,торого соединен с информационнымивходами фазочувствительных выпрямителей 12 и 13, а выход первого блока 20 9 разности соединен с входом фаэовращателя 14 и входом амплитудногопреобразователя 15, выход которогои выход первого 12 фаэочувствительного выпрямителя соединены с первь)м и вторым входами второго блока 10 разности соответственно, вы -ход которого соединен с вторым входом первого блока 16 деления, вы -ходь первого 16 и второго 17 блс- ЗО ков деления соединекы с первым ивторым входами блока Я индикациисоответственно.Измерительные мостовые цепи составлены иэ последовательно соец диненных образцового двухпалюсника 3 Я ), исследуемого двухэлемектного двухполюсника 4, состоящего иэ активьога (Е ) и реактивкогсХ, элементов, обраэуюпих верхнюю д ветвь моста и двух последовательносоединенных однородных образцовыхдвухполюсников 5 (Б. и 6 (Б,), образующих нижнюю ветвь моста.а векторных диаграммах фиг,3и 5 приняты следующие обозначения:исследуемог о двухполюс -ника;сЬ - вектор падения напряженияна исследуемом (образцовом) двухполюснике при последовательной (параллельной) схеме замещения исследуемого двухполюсника;1 - ток в верхней ветви моста 1 - ток через резистивный элемент исследуемого двухполюсцика при его параллельной схеме замещения;1 - ток через емкостный эле -гмент исследуемого двухпо -люсника 4 при параллельной схеме замещения;фазовый сдвиг вектора асотносительно вектора а 1;- фазовый сдвиг вектора сдотносительно вектора айкоэффициент деления нижней ветви моста,Использование амплитудно-фазовых соотношений между сигналами, снимаемыми с мостовой измерительной цепи, позволяет существенно уменьшить методическую погрешность от конечного значения импедансов блоков согласования, так как в результат измерения не входят напряжения, снюаемые с образцового и исследуемого двухполюсников. Шунтирование блоками согласования измерительнойдиагонали моста для снятия напряжения небаланса сЙ и части напряжения питания (ас 1) проявляется по сравнению с известным устройством незначительно. Это объясняется тем, что когда в неуравновешенном мосте, при условии К,= К, модули К и Е одного порядка (К как образцовый элемент служит для выбора предела измерения в мостах переменного тока), очевидно можно записать приблизительно следующее равенствоКгКо (1)Эта означает, что напряжение не- баланса сд - О, т.е.К -ОУсловие (1) будет тем точнее выполняться, чем ближе Е будет к К, т.е. отсюда следует, что шунтирование со стороны блока согласования измерительной диагонали моста проявляется в меньшей степени, нежели в случае шунтирования исследуемого либо образцового двухполюсников. Кром того, плечи цижцей ветви могут быть выбранными низкоамцыми (цапример, трансформатор питания), аследовательно, при снятии напряже ния ас 1 эффект шунтирования будеттакже несущественен.Устройство работает следующим образом.Напряжение сЙ, снимаемое с изме- О рительцой диагонали мостовой измерительной цепи 2 через блок 8 согласования, подается на один иэ входовблока 9 разности, на другой вход которого подается через блок 7 сагла сования напряжение ай, снимаемое собразцового двухполюсника 5; раэностцый сигнал, пропорциональный напряжению ас=ай-сс на образцовом (исследуемом) двухполюснике 3, при после довательной (параллельной) схеме замещения исследуемого двухполюсника4 с выхода блока 9 разности одновременна подается на опорный вход фазочувствительного выпрямителя 2 через 25 фазовращатель 14, повернутый на /2,на опорный вход фаэочувствительноговыпрямителя 13, через амплитудныйпреобразователь 15 на один иэ входовблока 1 О разности на первые входы 30 первого 16 и второго 17 блоков деления, на информационные входы фазочувствительных выпрямителей 12 и 13подается напряжение питания а 5,сформированное путем увеличения поамплитуде на усилителе 11 в К разнапряжения ай, снимаемого с образцового двухполюсника 5. Сигнал в виде постоянного уровня с выхода фазочувствительного выпрямителя 12 40 пропорциональный ао Е.сов,поступаетна второй вход блока 10 разности, накотором из него вычитается амплитудное значение напряжения /ас/=/ай-сй/результат с выхода блока 1 О разности поступает на второй вход блока116 деления, с выхода которого напервый вход блока 18 индикации подается сигнал, пропорциональныйдпо величине кото 50 а 3 - с 3рого судят об одном из параметровисследуемого двухполюсника. Сигналс выхода фаэочувствительного выпрямителя 13, пропорциональный ааз 1 п, поступает на второйвход блока 17 деленияс выхода которого на второй вход блока 8 индикации подается сигнал, пропорцио3а 3 1 ь 1нальный1-а -с-Ачине которОго судят ометре исследуемогока,по велявтором пара- двухполюсниФ о р м у л а и э о б р е т е н и я Устройство для измерения параметров пассивных комплексных двухэле ментных двухполюсников, содержащее генератор синусоидального напряжения, подключенный параллельно основной ветви, содержащей последовательно соединенные образцовый двух полюсник и зажимы для подключения исследуемого двухполюсника два бло - ка согласования, первый вход первого из них .соединен с первым выводом образцового 1 исследуемого) двухпо люсника при последовательной (параллельной) схеме замещения исследуемого двухполюсника, а второй вход первого блока согласования и первый вход второго блока согласования соединены с общей шиной, два фазочувствительных выпрямителя, информационные входы которых соединены параллельно, а опорный вход первого иэ них подключен к первым входам ЗО первого и второго блоков деления и через фазовращатель к опорному входу второго фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен с вторым входом второго блока деления, о т л и ч а ю щ е е с я тем , чтос целью повышения 1 о:,поти измерения, в него введены дваблока разности, усилитель, блок индикации, амплитудный преобразователь, дополнительная ветвь, состоящая иэ последовательно соединенныходнородных образцовых двухполюсников, первые выводы которых соединены с первой вершиной измерительной диагонали, соединенной с общейшиной, а вторые выводы подключенысоответственно к выводам генераторасинусоидального напряжения, второйвывод образцового двухполюсника ипервый зажим для подключения исследуемого двухполюсника основной ветви через второй блок согласованияподключены к первому входу первогоблока разности,. второй вход которого подсоединен к выходу первого бло -ка согласования и входу усилителя,выход которого соединен с информационными входами фазочувствительныхвыпрямителей, а выход первого блокаразности подсоединен к входу фаэовращателя и к входу амплитудногопреобразователя, выходы амплитудногопреобразователя и первого аазочувствительного выпрямителя подклю ".ены кпервому и второму входам второго блока разности соответственно, ьыходкоторого соединен с вторым входомперво:. о блока деления, вьходы первого и второго блоков деления подсоединены к первому и второму входам блока индикации соответственно,"Патент" род, ул.Проектная,каэ 1030/56 Тира ВНИШИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж Подпимитета СССоткрытийская наб.,