Преобразователь параметровнерезонансных трехэлементныхдвухполюсников

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 808978 Союз Советския Социалистических Республик(51)М, Кл,(22) Заявлено 24. 04,79 (21) 2756537/18-21 6 01 й 27/О змиев присоедииениемз осударствеииый комит СССР ио делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликов 2) Авторы изобретен С,Ш.Балтянский, Е.П.Осадчий,(71 Заявитель ензенский политехнический институт 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ НЕРЕЗОНАНСНЫХ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВпреобразователь параметров трехэлементных двухполюсников, содержащийисточник частотно-модулированногосигнала, подключенный к входам основ"ного управляемого делителя напряжения, сумматора напряжений и через исследуеьый двухполюсник ко входу усилителя, вход усилителя через первый об-разцовый конденсатор подключен к выхо.ду основного управляемого делителя на-пряжения и входу вольтметра, а черезвторой образцовый конденсатор -к выходудополнительного управляемого делителя напряжения и входу измерителя отношения напряжений, выход усилителясоединен со входом дополнительногоуправляемого делителя напряжения, с.другим входом измерителя отношениянапряжений, со входом фаэочувствительного индикатора и с другим входомсумматора напряжений, выход которогосоединен с другим входом Фазочувствительного индикатора и через образцовый резистор со входом измерителя отношения токов, другой вход которогочерез третий образцовый конденсаторсоединен с выходом дополнительногоуправляемого делителя напряжения,управляющий вход которого соединен с,выходом Фазочувствительного индикато 0 техническойму является ЗО Изобретение относится к электро- измерительной технике, а именно к измерению составляющих комплексных величин сопротивления, и может быть использовано при измерении параметров комплексных величин, несущих информацию об исследуемом объекте.Известно устройство, позволяющее измерять параметры нерезонансных пассивных трехэлементных двухполюсников, содержащее трансформатор, образцовые проводимости, усилители, амплитудный детектор огибающей, источник частотно-модулированного сигнала и амплитудно-диФференциальный 1 указатель 1 .Недостатками устройства являются низкое быстродействие за счет того, что результат измерения получается путем последовательного приведения 2 измерительной цепи в два состояния кваэиравновесия и последующего преобразования параметров двухэлементной цепи, а также ограниченные функциональные возможности, не позволяю щие преобразовывать параметры двухполюсников последовательно-параллельного типа.Наиболее близким посущности к предлагаемо.ра, выход измерителя отношения токовчерез амплитудный детектор огибающей соединен с управляющим входом основного управляемого делителя напряжения (2).Однако устройство имеет невысокое быстродействие, обусловленное взаимосвязью контуров уравновешивания, и ограниченные функциональные возможности, не позволяющие преобразовывать параметры двухполюсников последовательно-параллельного типа.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение Функциональных воэможностей.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь параметров нерезонансных трехэлементных двухполюсников, содержащий источник частотно-модулированного напряжения, выход которого со динен с сигнальным входом управляемого делителя напря О жения, амплитудный детектор огибающей, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения, усилитель, вход которого соединен с одним из выводов образца- д ваго элемента, сумматор, один вход которого соединен с выходом усилителя, блок обработки сигналов, введен блок вычитания модулей напряжений, причем выход источвика частотно-моду- З лированного напряжения соединен с первым входом блока обработки сигналов и через образцовый элемент со входом усилителя, вход и выход кото" рого являются входными клеммами преобразователя для подключения исследуемого двухнолюсника, выход управляемого делителя напряжения соединен с первым входом блока вычитания модулей напряжений и вторым входом сумматора, выход которого соединен са вхо" 4 О дом амплитудного детектора огибающей, вторым входом блока вычитания модулей напряжений и вторым входом блока обработки сигналов.Кроме того, блок обработки сигналов содержит два усилителя, пять конденсаторов, резистор, регулируемыйрезистор, Фазочувствительный индикатор, выпрямитель и Фильтр нижних.час".тот, при этом первый вход блока абра-ботки сигналов через первый кандан"сатор соединен со входом первого усилителя, между выходом и входом которого включены второй конденсатор ирегулируемый резистор, а через четвертый конденсатор - со входом второго усилителя, между выходом и входомкоторого включен пятый конденсатор,выход первого усилителя соединен совходом фильтра нижних частот и черезтретий конденсатор - со входом второ- Яго усилителя, выход которого соединен с одним из входов Фазочувствительного индикатора, второй вход блокаобработки сигналов соединен со входомвыпрямителявыход которого через ре зистор соединен со входом первогоусилителя, и с другим входом фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого резистора,На Фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - трехэлементные двухполюсники последовательно-параллельного типа; на Фиг.З - то же, параллельно-последовательного типа;на Фиг.4 - схема блока обработки сигналов. Устройство содержит источник 1 . частотно-модулированного напряжения,выход которого соединен с сигнальнымвходом управляемого делителя 2 напряжения, первым входом блока 3 обработки сигналов и через образцовый элемент 4 (С 4)- со входом усилителя 5, между выходом и входом которого включен двухполюсник б, включающий элементы 7-9 (С,С 8,йч) . Выход усилителя 5 соединен с одним входом сумматора 10, другой выход которого - с выходом управляемого делителя 2 напряжения и одним входом блока 11 вычитания модулей напряжений. Выход сумматора 10 связан с другим входом блока 11 Вычитания модулей напряжений, вторым входом блока 3 обработки сигналов и входом амплитудного детектора. 12 огибающей, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 2 напряжения.Блок 3 обработки сигналов содеркит усилитель 13, вход которого соединен с одним выводам конденсатора 14 (Сц) а между выходом и входом включены регулируемый резистор 15 (К 5)и конденсатор 16 (Сь), емкость которого равна емкости конденсатора 14 (С 4) . Выход усилителя 13 соединен со входам фильтра 17 нижних частот и через конденсатор 18 (Сщ)- со входам усилителя 19, между выходом и входом которого включен конденсатор 20 (Ср). Вход усилителя 19 соединен а одним выводом конденсатора 21 (С,) емкость которого равна в оловине емкости конденсатора 18, (СЕ), а выход - с одним входом Фазочувствительнога индикатора 22, Входусилителя 13 соединен через резистор23 (й) с выходом выпрямителя 24.Устройство работает следующим образам.Условием квазиравновесия, при выполнении которого выделяется информация аб одном 1 ементе исследуемого двухпалюсника, является частотонезависимасть модуля напряжения (1, на выходе сумматора 10О-О (1) Достижение этого условия осуществляется путем регулировки коэффициента переда управляемого делителя 2 на 808978катора 22 отсутствует воздействие, изменяющее величину регулируемого резистора 15 (Я, ). При таком значе- . нии указанного резистора 15 на выходе фильтра 17 нижних частот имеется напряжение 54 т 2 (1(24 в С Д 1 (15)14 23т.е. напряжение О несет информацию об оставшемся элементе 9 (Я) двухполюсника 6.При исследовании двухполюсников параллельно-последовательного типа (Фиг.З) , состоящих иэ отдельно стоящего элемента Е и двухэлементной части 1 и Е , они включаются н пря-, 15 мую цепь усилителя 5, а образцовый элемент - между выходом и входом этого усилителя.В тех случаях, когда отдельно стоящим элементом является индуктинностьЩ образцовый элемент 4 реализуется на базе операционного усилителя в режиме интегрирования и резистора.Предлагаемое устройство повышает быстродействие преобразователя в 25 результате устранения взаимосвязи между контурами уравновешивания и расширяет его функциональные воэможности, так как не изменяя структуры преобразователя, а только меняя местами образцовый элемент и днухполюсник, позволяет исследовать двухполюсники как параллельно-последовательного, так и последовательно-параллельного типов.формула изобретения1. Преобразователь параметров не- резонансных трехзлементных днухполюс ников, содержащий источник частотно- модулированного напряжения, выход которого соединен с сигнальным входом управляемого делителя напряжения, амплитудный детектор огибающей, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения, усилитель, вход которого соединен с одним иэ выводов образцового элемента, сумматор, один вход которого соединен с выходом усилителя, блок обработки сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения Функциональных возможностей, в него введен блок вычитания модулей напряжений, причем выход источника частотно-модулированного напряжения соединен с первым входом блока обработки сигналов и через образцоный элемент со входом усилителя, вход и выход которого являются входными клеммами преобразователя для подключения исследуемого двухполюсника, ныход управляемого делителя напряжения соединен с первым входом блока вычитания модулей напряжений и вторым входом сумматора, выход которого соединен со нходом амплитудного детектора огибающей, вторым входом блока вычитания модулей напряжений и вторым входом блока обработки сигналов.2Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок обработки сигналов. содержит два усилителя, пять конденсаторов, резистор, регулируемый резистор, Фазочувствительный индикатор, выпрямитель и фильтр нижних частот, при этом первый вход блока обработки сигналов через первый конденсатор соединен с входом первого усилителя, между выходом и входом которого включены второй конденсатор и регулируемый резистор, а через четвертый конденса- тор - со входом второго усилителя, между выходом и входом которого включен пятый конденсатор, выход первого усилителя соединен со входом фильтра нижних частот и через третий конденсатор - со входом второго усилителя выход которого соединен с одним из входов фазочувствительного индикатора, второй вход блока обработки сигналов соединен со входом выпрямителя, выход которого через резистор соединен со входом первого усилителя, и с другим входом Фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого резистора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское снидетельство СССР Р 248065, кл.О 01 Я 27/02, 1968.2. Анторское свидетельство СССР Р 566205, кл.О 01 Я 27/26, 1976 (прототип).808978 Уиг. 1 Фиг., 8 иг Составитель Л,Фоминедактор Т.Мермелштайн Техред И.Асталош Корректор О.Бил Подписное П "Па илиа Заказ 405/49 ВНИИХИ Госуда по делам из 113035, Москва, Тираж 743ственного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб., д.4 г.ужгород, ул.Проектна