Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений

(51)5 6 01 й 27/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ повышение точности измерений. Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений содержит делитель 1 частоты, вычислительный блок 2, цифровой фазорасщепитель 3, блок 4 управления, делитель 5 частоты, преобразователь 6 напряжения прямоугольной формы в синусоидальное, преобразователь 7 напряжение - ток, переключатель 8, ключ 9 выбора схемы замещения, преобразователь 10 полного сопротивления, ключи 11 и 12 выбора диапазона измерений, переключатель 13, синхронный детектор 14, итерационный фильтр 15, преобразователь 16 напряжение - частота, счетчик 17, индикатор 18, ключ 19 сброса, ключи 20 - 22 выбора измеряемой величины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ПАРАМЕТВЛЕНИЙ электроизыть испольцифровых ексных соя является ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Измерения, контроль, автоматизация,1980, М 11-12, с,10 - 21.Авторское свидетельство СССРМ 1155959, кл. 6 01 Я 27/00, 1983,(54) ЦИ.ФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИ (57) Изобретение относится к мерительной технике и может б зовано при построении измерителей параметров компл противлений, Целью изобретени1615637 А 1Ся= 90. При этом выходное напряжение фильтра 15 при измерении сопротивления Вэ равно015= К 12 Вз+ Л,а при измерении емкости Сз015= К 2 С -+Л,г С 2где К - коэффициент преобразования измерительного тракта;Л - смещение нуля на выходе фильтра 15;12 - среднее значение выходного тока преобразователя 7;и = 2 л 1= сопзт - частота тестового сигнала; обычно 1=10", где и - целое число.В течение второго такта переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 к напряжению Ояо, при этом фаза управляющего напряжения синхронного детектора 14, поступающего от блока 4, равна 180 о. В этом случае выходное напряжение итерационного фильтра 15 равно015 = К 12 Яо+ Л,В третьем такте автоматический переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 к общей шине всего устройства, При этом выходное напряжение итерационного фильтра 15 равно015 = Л.Это соотношение справедливо при любой фазе управляющего сигнала синхронного детектора 14, поэтому указаное описание третьего такта одинаковое для всех случаев измерений и далее не повторяется,При измерении параметров последовательной схемы замещения индуктивности Ы; Вэ автоматический переключатель 8 подключает (как и в случае Сэ, Вз) выход преобразователя 7 напряжение - ток на вход преобразователя 10 в течение всех трех тактов.При этом выходные напряжения преобразователя 10 равны131=02=2 (Я 5+) В 5);02= ОЯо=12 ВВ течение первого такта автоматический переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 к напряжению 02, при этом фаза управляющего напряжения синхронного детектора 14 равна 0 при измерении активного сопротивления Яз и 270 при измерении последовательной индуктивности 15. При этом выходное напряжение фильтра 15 равно при измерении сопротивления Вэ015= К 12 Вэ+ Л,а при измерении индуктивности 15015= К 12Ф 1.5+ Л,Второй и третий такты работы идентичны укаэанным при измерении параметровСз, Вя, т,е,015 = К 12Во+ Л;5 015 = Л,При измерении параметров параллельных схем замещения переключатель 8 подключает вход преобразователя 10 к выходупреобразователя 6 и в течение всех трех10 тактов, В случае измерения параметров параллельной схемы замещения емкости Ср иВр на выходе преобразователя 10 существуют напряжения01=02:15102 = Ойо = 02 В( + 1 О Ср ) .В этом случае в течение первого тактаавтоматический переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 к на 20 пряжению 02, при этом фаза управляющегонапряжения синхронного детектора 14 равна Оо, а выходное напряжение фильтра 15равно015 = КО 2+ Л,25 где 02 - среднее значение выходного напряжения преобразователя 6,Во втором такте переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 кнапряжению Око, при этом фаза управляющего напряжения синхронного детектора14 равна 90 при измерении параллельнойемкости Ср и 180 при измерении параллельного сопротивления Яр, Выходное напряжение фильтра 15 при измеренииемкости Ср равно015 =К 02ЯоМСр+ Л,при измерении сопротивления Яр015 = (КО 2Яо)/Яр+ Л,Третий такт идентичен указанному, т.е,40 015 =Л.В случае измерения параметров параллельной схемы замещения индуктивности1 р, Яр выходные напряжения преобразователя 10 равны4502= Ойо = 02 Яо(В +,),1 1В, )В 1 рВ этом случае в течение первого тактапереключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 к напряжению 02, приэтом фаза управляющего напряжения синхронного детектора 14 равна Оо, тогда выходное напряжение фильтра 115 равно:О 15 =КО 2+ Л,Во втором такте переключатель 13 подключает вход синхронного детектора 14 кнапряжению Око, при этом фаза управляющего напряжения синхронного детектора14 равна 270 при измерении параллельной(ОВ ) - й (015 ротивление;на входе преобр исленных величи д блока 2 инверти е число раз (МЯ иксирует измерен ФОрмула изобр 180 оаллельного сопротивления Яр, Выходноеапряжение фильтра 15 равнопри измерении индуктивностиРцн КО ЯоРпри измерении сопротивления ВрП К 02 ВоО 15 = -- +ЬЙоТретий такт идентичен указанному, т.е,у И дКоэффициент делени частоты делитеем 5 определяет коэффициент усреднениявходного сигнала фильтра 15 и выбираетсязавным целому числу не менее двух, Дляполучения результата измерений напряжеие О 15 при помощи преобразователя 16реобразуется в частоту следования имульсов, которые подсчитываются счетчиом блока 2 в течение фиксированного, нтервала времени, Полученные кодыВ015) результаты преобразования Выходного напряжения итерационного фильтра,затем используются для вычисления результата измерения й по ФормуламМЯ 15ЙЩ,к О ) - М(Ь ш)х%к=в2 жто где Йо - образцовое соп1 о - частота сигнала зователя 10,Для индикации выч йх, СЬ четвертый вых руется соответствующе ЙСХ, И 1 х), а счетчик 17 ф НУЮ ВЕЛИЧИНУ. 1, Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений, содержащий преобразователь полного сопротивления, выходы которого соединены с первым и вторым входами первого переключателя, Выход которого соединен с входом синхронного детектора, второй переключатель, первый и ворой делители частоты, последовательно соединеннь,е счетчик и индикатор, семь :;вочей, а также блок управления, о т л и ч а 5 10 120 25 35 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен итерационным фильтром, преобразователем прямоугольного, напряжения в синусоидальное, преобразователем. напряжение - ток, цифровым фазорасщепителем, преобразователем напряжение-частота и вычислительным блоком, при этом первый выход вычислительного блока соединен через первый делитель частоты с входом цифрового Фазорасщепителя, выходы которого соединены с первыми четырьмя входами блока управления, выход которого соединен с управляющим входом синхронного детектора, выход которого через последовательно соединенные итерационный фильтр и преобразователь напряжение - частота соединен с четвертым входом вычислительного блока, четвертый выход которого соединен со счетным входом счетчика, сбросовый вход которого соединен со сбросовым Входом вычислительного блока и с вторым выводом четвертого ключа, первые выводы всех семи ключей соединены с общей шиной, второй Вывод первого ключа соединен с пятым входом блока управления, управляющим входом второго переключателя и с первым входом Вь.числительного блока, вторые выВодь Втп.ого и третьего ключей соединены с Вторым и третьим входами вычислительного блока и с входами управления диапазона преобразователя полных сопротивлений, вход которого соединен с выходом второго переключателя, первый вход которого соединен с выходом преобразователя прямоугольного напряжения в синусоидальное непосредственно. а второй вход - через преобразователь напряжение - ток, вход преобразователя прямоугольного напряжения В синусоидальное соединен с четвертым выходом цифрового фазорасщепителя и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с управляющим входом итерационного фильтра, вторые выводы пятого и шестого ключей соединены с пятым и шестым входами вычислительного блока и с восьмым и девятым входами блока управления, десятый вход которого соединен с вторым Выводом седьмого ключа, второй и третий выходы вычислительного блока соединены с шестым и седьмым входами блока управления и с управляющими входами первого переключателя, третий вход которого соединен с общей шиной.2. Измеритель поп.1, отли ча ю щийс я тем, что итерационный фильтр состоит из трех повторителей, интегратора, двух конденсаторов, инвертсра и четырех ключей, выход интегратора через первый повторитель соединен с входами первого и1615637 10 Составитель О. Богдановичактор И. Шулла Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишине аз 3984 Тираж 555 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 второго ключей, выходы которых соединены с первыми выводами первого и второго конденсаторов и входами третьего и четвертого ключей соответственно, выходы которых соединены между собой и.через последова тельно соединенные второй и третий повторители - с вторым входом интегратора, первый вход которого является входом блока, вторые выводы конденсаторов соединены с общей шиной, управляющие входы первого и четвертого ключей соединены между собой и с управляющим входом блока, который через инвертор соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, выходом блока является выход второго повторителя,