Способ измерения параметров двухэлементных двухполюсников и устройство для его осуществления

,1 Со откуда 1Кос 1 рСе фает юйи ее 1 Кф+ фИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в любых автоматизированных измерительных системах, использующих параметрические датчики.Цель изобретения - повышение быстродействия измерения за счет исключения операции коммутирования цепей частотозадаюшей цепи генератора.На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ; на фнг. 2 - варианты частото"задающих цепей генератора,Устройство содержит генератор 1синусоидальных сигналов, составленный иэ усилительного элемента 1-1, вобратную связь которого включеначастотоэадаюшая цепь 1-2, выход которой подключен к частотомеру 2 и 20первому вольтметру Э, второй вольтметр 4, подключенный к входу частотозадающей цепи,На фиг. 2 показаны клеммы 5-1 и5-2 для подключения исследуемого 25двухполюсника с последовательнойсхемой замещения (Ь), разнородныерегулируемые образцовые двухполюсники 6 и 7 (КСо 1 о) е клеммы 8-1 и8-2 для подключения исследуемого 30двухполюсника с параллельной схемойзамещения (У) .Рассматривают процесс измеренияпараметров исследуомого двухполюсника ка примере емкостной последовательной схемы замещения двухполюсника, т.е когда 1.к подключается кклеммам 5-1 и 5-2 (фиг. 2 а). Регулируемые образцовые двухполюсники6 и 7 необходимы для выполнения баланса амплитуд,Для определения выходной частоты генератора 1 записывают соотноше- ние Ео ЕаВыделяют отдельно вещественные и мнимые части в знаменателе и умножают на сопряженный множитель: 1 к ыс( к к ю сюс 1 кас + кмдсо+ к вск, 1 л к: и а а - - й -- - - -ь - , (4) (1 - кк иг с,со) + (кос+ кс + кис,) Выделяют отдельно вещественныеи мнимые части (4): к с (ко + к с + кс, 1 к с" к к ь с с 1: ккс,с,)+ (к с, + к со+ к,ыс) Для определения частоты генерации необходимо мнимую часть (5) приравнять к нулю: К(С(1 - КК,соСС,) = О (6) Из (8) записывают выражение для К: 1 1К =К,ССо КоСкСой 4 Ф(91 Так как согласно (6) генерация возможна при равенстве нулю мнимой части (5),: уравнение (5) можно переписать в видекк Рсс) (к с+ кйсО+ кшс )1 Подставив в (10) выражение (9),получают(4 1 о + Ко)Ко Из (12) записывают выражениедля Сл 1К(КьС +- -)К оыСоСК, з(1 - К)К(К,С.о+ 1)КоСо ( - К) Уравнение (13) можно переписатьв видеКК,С,4 д Г +К 4 лЧСг( - К) После подстановки (14) в (9) полу Очают Как видно из уравнений (14) и 25 (15), для получения информации о параметрах исследуемого двухполюсника достаточно одновременно измерить значение частоты Е с выхода генератора 1 частотомером 2 и действующие значения Б и Б, с помошью вольтметров 3 и 4 соответственно Для получения уравнений об изме ряемых параметрах с параллельной емкостной схемой эамешения исследуемый объект подключают к клеммам 8-1 и 8-2 (фиг, 2 б), После определенных преобразований имеют следуюшие соотношения:40 С ( - К) С (1 - К)(16) Аналогичным образом можно получить уравнения преобразования и для индуктивной схемы замешения исследуе 50 мого двухполюсника,Уравнения преобразования имеют вид:К .о(- К) К Ео( - К)К(ьР 1. + К) К(471 Ь+ Кк)55 Аналогично можно получить уравнение преобразования и для параллельной индуктивной схемы замещения двухполюсника1 ля этого необходимо исследуемьн. двухполюсник подключить к клеммам 8-1 и 8-2 (фиг, 2 б).Уав 1."ения преобразования имеют вид: К гй + К(20) Ко 1 - К фКР + -г 4 Р 1. (1 - К) (21) Таким образом, для получения уравнений преобразования (14 - 21) нет необходимости производить какие- либо коммутации, что обеспечивает высокое быстродействие. По аналогии могут быть получены уравнения преобразования и в случае использования 1 С-генератора, т,е. для измерения 1 С параметров.Устройство работает следуюшим образом.Выходной сигнал в виде частоты генерации с выхода генератора 1 измеряется частотомером 2, Одновременно с помощью вольтметров 3 и 4 измеряются действующие значения напряжений 11 о и 11 на входе и выходе частотоэадаюшей цепи -2 соответственгэ,После этого по измеренным значениям Е, Б 11 производят расчеты измеряемых параметров по полученным уравнениям преобразования (14 - 21).Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют повысить быстродействие в системах измерения и контроля технологических процессов. Формула изобретения 1. Способ измерения параметров двухэлементных двухполюсников, эаключаюшийся в том, что измеряют частоту выходного сигнала генератора, в одну из ветвей частотозадающей цепи которого подключен исследуемый двухполюсник, о т л и ч а ю ш и й - с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения, одновременно измеряют действуюшие значения .1422185 " Составитель С. СеменчукТехрер Л.Олийнык Корректор едактор И, Горн учар Заказ 4427 Тираж 7 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб, д 4/5 П водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4