Цифровой измеритель clr-параметров двухполюсников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7061 19) 0 4 С 01 В 27/2 во. ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 т 1 ЫБЛИС Р,г, КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВ ЯоЮЯ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е,В.Походыло и В,В,Хома(56) Авторское свидетельство СССР У 748286, кл. 0 01 И 27/26, 1978.Авторское свидетельство СССР У 1120254, кл. С 01 В 27/26, 1984, (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ С 1.Н-ПАРАМЕТРОВ ДВУХ 11 ОЛ 0 СНИКОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров комплексных сопротивлений и проводимостей емкостного и индуктивного характера. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей цифрового измерителя - достигается за счет воэможности измерения параметров емкостных объектов по последовательной,а индуктивных объектов - по параллельной схеме замещения. Устройствосодержит источник 1 синусоидальногонапряжения, преобразователь 2 комплексного сопротивления в напряжение на базе операционного усилителя3,измеряемый объект 4, образцовыйактивный элемент 5, фаэовые детекторы 6 и 7, фильтры 8 и 9 нижних частот, переключатели 10-13, формирователь 14 опорного сигнала рабочей частоты, содержащий делитель .15 частотыи В-триггеры 16, 17 и 18, Кроме того, в измеритель входит аналого-циф"ровой преобразователь 19, содержащий управляемый ключ 20, интегратор21, блок 22 совпадения, формирователи 23 и 24 интервалов времени, ключевой блок 25, счетчик 26 и генератор 27 счетных импульсов. 1 з.п.ф-лы, 2 кп.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения параметров комплексных сопротивлений и про 5водимостей емкостного и индуктивного характераЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения воэможностиизмерения параметров емкостных объектов по последовательной, а индуктивных объектов - по параллельнойсхеме замещения,На фиг.показана блок-схемаустройства; на фиг. 2 - диаграммыего работы.Цифровой измеритель СЬБ-параметров двухполюсников содержит источ 1 синусоидального напряжения,преобразователь 2 комплексного сопротивления в напряжение на базе операционного усилителя 3 с измеряемымобъектом 4 (Р) на инвертирующем входе и образцовым активным элементом 5в цепи обратной связи, фазовые детекторы 6 и 7, фильтры 8 и 9 нижних частот, переключатели 10-13, формирователь 4 опорного сигнала рабочей частоты, включающий делитель 15 частоты и три Р-триггера 16-18. Кроме того, в измеритель входит аналого-цифровой преобразователь ,АЦП) 19, содержащий управляемый ключ 20, интегратор 21, блок 22 совпадения, формирователи 23 и 24 интервала времени,ключевой блок 25, счетчик 26 и генератор 27 счетных импульсов.Выход источника 1 подключен к входу преобразователя 2, выход которогосоединен с информационным входом первого фазового детектора 6, аналогичный вход фазового детектора 7 посредством переключателя 11 подключаетсялибо к выходу источника 1, либо к выходу преобразователя 2. 45 Выходы детекторов 6 и 7 соответственно через фильтры 8 и 9 нижних частот подключаются посредством переключателей 12 и 10, работающих синхронно, к входам (измерительному и опорному) АЦП 19, выход которого через формирователь 14 соединен с входом источника 1 и управляющим входом детекторауправляющий вход детектора 6 через переключатель 13 соединяется либо с вторым выходом формирователя 14, либо с его первым выходом.и =2 йГр ) где=Г /и - рабочая частота навыходах формирователя 14;и, - коэффициент деленияформирователя 14;- частота генератора 27.Преобразователь 2 преобразует параметры объекта измерения в пропорциональное напряжение. Выходное напряжение преобразователя 2 описывается в зависимости от режима измерения выражениями: а) режим измерения параметров комплексной проводимости емкостного и индуктивного характера 1 Цю 1 о ( 1 С Оу1(2)Н =-НВ,(- +О,);хб) режим измерения параметров комплексного сопротивления емкостного и индуктивного характера(3) о и1Б, =-1 - (,) ы +В ) .о фазовый детектор 6 осуществляет выделение составляющих комплексного напряжения Ь пропорциональных либо реактивности (С,Ь ), либо активной составляющей (В , С), что определяется сигналом на управляющем входе детектора. Если переключатель 13 находится в положении "Х", то на выходе детектора 6 получают напряжения Б , пропорциональные емкости и индуктивности, при нахождении переключателя в положении "А" аналогичное напряжение пропорционально активЦифровой измеритель СЬБ-параметров двухполюсников работает следующим образом.формирователь 4 иэ сигнала генератора 27 формирует напряжения рабочей частоты в последовательности, при" веденные на фиг. 2 а"е, где соответственно указаны напряжения на входе и выходе делителя 15, прямом и инверсном выходах триггера 16, прямом выходе триггера 17 (второй выход фор" мирователя 14) и прямом выходе триггера 18 (первый выход формирователя 14). Источник 1 преобразует напряжение формирователя 14 в синфазный синусоидальный сигнал частотой(13) ному сопротивлению или активной проводимости,Фазовый детектор 7 осуществляетдетектирование выходного напряженияисточника 1 в случае измерения реактивных и активных составляющихкомплексного сопротивления или проводимости (переключатель 1 в положе 11 11 1нии П 1, а и случае измерения тан-0г е н са диэлек трич е ск их потерь ( Сгосуществляется выделение активнойсо ст авлчющей комп пе кс но го напряженияО , ( и ер еключ ат ель 1 1 в положе ни и"с" ) ,25Таким образом, при всех режимахизмерения на выходах фильтров имеются следуггщие парь напряжений:а) режим измерения параметров емкостных и индуктивных объектов, представленных параллельной схемой замещения 40б режим измерения параметров емкостных и индуктивных объектов, представленных последовательной схемой замещения где К,К- коэфгициенты передачи,Полученные пары постоянных напряжений 14)-(5 г) прикладываются к измерительному и опорному входам АЗД 19. В результате операции двухтактного интегрировачия, проведенной АЦП 19, получаются следуюшие соотнопгения: Переключатели 12 и 10 при этом находятся в положениях "М" в случае измерения параметров емкостных объектов по параллельной, а индуктивных объектов - по последовательной схеме замещения и в положении "И" в других случаях.Формула изобретения1. Цифровой измеритель СЫ-параметров двухполюсникон, содержащий источник синусоидального напряжения, выход которого подключен к входу преобразователя комплексного сопротивления в напряжение на базе операционного усилителя с измеряемым объектом на инвертирующем входе и образцовым активным элементом в це пи обратной связи, выход преобразователя комплексного сопротивления в напряжение подключен к информационному входу первого фазового детектора, выходы первого и второго фазовых де текторов подключены к входам соответственно первого и второго фильтров нижних частот, первый переключатель, формирователь опорного сигнала рабочей частоты, первый выход которого 2 О соединен с входом источника синусоидального напряжения и управляющим входом второго фазового детектора, а вход подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй, третий и четвертый переключатели, причем нормально замкнутый контакт первого Зо переключателя соединен с выходом источника синусоидального напряжения, информационный вход первого фазового детектора соединен с нормально разомкнутым контактом первого переключателя, общий контакт которого соединен с информационным входом второго фазового детектора, управляющий вход первого фазового детектора сое" динен с общим контактом второго переключателя, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты которого соединены соответственно с вторым и первым выходами формирователя опорного сигнала рабочей частоты, выход первого фильтра нижних частот через нормально замкнутый контакт третьего переключателя соединен с нормально разомкнутым контактом четвертого переключателя и измерительным входом аналого-цифрового преобразователя, опорный вход которого подключен к нормально разомкнутому контакту третьего и нормально замкнутому контакту четвертого переключателей..Ф2. Цифровой измеритель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь опорного сигнала рабочей частоты содержит делитель частоты на четыре и три Р-триггера, включенных в режиме деления на два, при" чем вход делителя является входом формирователя, а выход делителя соединен с тактовым входом первого 1)- триггера, прямой выход которого соединен с тактовым входом второго 0- триггера, а инверсный выход первого Э-триггера соединен с тактовым входом третьего 13-триггера, прямой выход которого является первым, а прямой выход второго Э-триггера - вторым выходами формирователя опорного сигнала рабочей частоты.1370613 Фиг. 2 Составитель В.СтуканРедактор А.Огар Техред М.Дидык Корректор В Бутяга Тнрюк 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретвний и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5