Устройство для раздельного измере-ния модуля комплексных сопротивле-ний

О П И С А Н И Е849099И ЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(23) Приоритет Опубликова ио делам иэооретеии и открытий о 23. 07. 81, Бюллетень ЛЪ 27 УДК 621,31 33(088,8)) Авторыизобретени нцев,Ф. ронов кий завод - ВТУЗ при кого политехническог Пензен Пензеь воде ВЭМ(института)(71) Заявител 54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИ МОДУЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕ 1.ИЙ ими входами ин1 ди 1-ены с соответствудикатора квадратурыОднако известное т оиство-за о ия им измер го" р ую точнос твия "нул и а нри фороздействия, циональные оляет измемировании регулирующегоа также ограниченные фунвозможности, так как позрять только модуль комплпротивления. ксного со ч ое- пус Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к измерению и контролю составляющих комплексного сопротивления.По основному авт. св. У 655988 известно.устройство для раздельного из, 5 мерения модуля комплексных сопротивлений, ссдержащее индикатор квадратуры, генератор синусоидального напряжения, к двум выводам которого подключены по ледовательно соединенные образцовые и измеряемое сопротивления и корпус, два дифференциальных усилителя, сумматор, блок вычитания,. причем два входа первого дифференциального усилите 15 ля подключены потенциальными зажимами к образцовому сопротивлению, выход - к первым входам сумматора и блока вычитания, вторые входы последних связаны с выходами другого диффе О ренциального усилителя, входы которо го подключены потенциальными зажимами к измеряемому сопротивлению, а выходы сумматора и блока вычитания с Цель изобретения - повышение то - ности измерения модуля комплексного сопротивления и расширение функцио" нальных возможностей за счет измерения фазы комплексного сопротивления.Указанная цель достигается тем, что устройство для раздельного измерения модуля комплексных сопротивлений, содержащее индикатор квадратуры, генератор синусоидального напряжения, к двум выводам которого подключены последовательно соединенные образцовое и измеряемое сопротивления и кордва дифференциальных усилителя,На фиг. 1 представпена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - две разновидности измерительных цепей для последовательной и параллельной схем замещения кснденсатора, когда в качестве образцового элемента выбрано сопротивление; на фиг,. 4 - векторная диаграмма процесса уравновешивания для цепи, изображенной на фиг, 2 наФ фиг. 5 - диаграмма процесса выбора предел измерения. 50 55 3 8490.9сумматор и блок вычитания, причем двавхода первого дифференциального усилителя, подключены потенциальными зажимами к образцовому сопротивлению, выХод - к первым входам сумматора и блокае5вычитания, вторые входы последнихсвязаны с выходами другого дифферен -циального усилителя, входы которогоподключены потенциальными зажимами кизмеряемому сопротивлению, а выходысумматора и блока вычитания соединеныс соответствующими входами индикатораквадратуры, введены управляемый фаэонращатель, управляемый делитель напряжения, блок разности,.фазОнулевой детек-,5тор, блок сравнения амплитуд, дна блока уравновешивания, два блока индикации, причем выход первого дифференциального усилителя через управляемыйфазовращатель подключен к первому вхо-20ду фазонулевого детектора и к информационному входу управляемого делителянапряжения выход которс.го подключенк первым входам блока сравнения амплитуд и блока разности, выход второ- д 5го дифференциального усилителя соедин ен со вторыми входами блока сравнения амплитуд и блока разности, выход которого соединен со вторьпг. входом фазонулевого детектора и с третьим входом блока сравнения амплитуд,выходы по следних соответственно подключены ко входам первого и второгоблоков уравновешивания, выходы которых соединены соответственно со нходами первого и второго блоков новдикации, синхронизирующие входы блоксн уравновешивания подключен к выходу индикатора квадратуры, выходкоторого также соединен с регулируемым выводом образцового сопротивления, второй выход первого блока уравновешивания соединен с управляющимвходом управляемого фазовращателя, второй выход второго блока уравновешиваниясоединен с управляющим входом управляемоги делителя напряжения,9 4Устройство для раздельного измерения модуля комплексных сопротинлений содержит измерительную .цепь 1, составленную из последовательно включенных измеряемого комплексного сопротивления 2 и образцового сопротивления 3 при последовательной схеме замещения (или образцового сопротив ления 2 и измеряемого комплексного сопротивления 3 при параллельной схеме замещения), генератор 4 синусоидального напряжения дифференциальные усилители 5 и 6, блок 7 вычитания, сумматор 8, индикатор 9 квадратуры, управляемый фазовращатель 10, управляемый делитель 11 напряжения УДН), блок 12 разности, фазонуленой детектор 13, блок 14 сравнения амплитуд, блоки 15 и 16 уравновешивания, блоки 17 и 18 индикации.Работа устройства при последовательной схеме замещения измеряемого конденсатора пронсхсдит следующим образом.Напряжение Ось снимаемое с образцового сопротивления 3 измерительной цепи 1, через дифференциальный усили-. тель 5 подается одновременно на информациснный нзод фазонращателя 1 О и первые входы блока 7 вычитания и сумматора 8, а напряжение Ц сснимаемое с измеряемого комплексного сопро-тивления 2, через дифференциальный усилитель 6 поступает одновременно на вторые входы блока 7 вычитания, сумматора 8, первые входы блока 12 разности и блока 14 сравнения амплитуд.Сигнал с выхода блока 7 вычитания,пропорциональный равности Ци Цф подается. на первый вход индикатора 9 квадратуры, а сигнал с выхода сумматора 8, равный Оо +Ос =0,и на вто. рой вход индикатора 9 квадратуры. В зависимости от того какой фазсвый сдвиг напряжения Ции относительно Оир т,е. 7- или с на выходе инодикатора 9 квадратуры будет происходить смена знака выходного сигнала, который управляет величиной образцового сопротивления 3 В соответствии с этим вектор разности Ор ( фиг. 3)попадает в 1-й или во 2-й квадранты. В свою очередь разностный вектор Ц =О - Оможет находиться также в первом йли во втором кнадрантах,Процесс выбора предела измерения начинается "сверху", т.е. когда849099 Изменение образцового сопротивления 3 производят цо тех пор, пока разностное напряжение Ово не попадает во второй квадрант(П ,-) что соответствует попаданию 0 во второй квадрант.После этого процесс выбора предела измерения заканчивается и начинается процесс уравновешивания по модулю и фазе измеряемого комплекс ного сопротивления 2,С выхода управляемого фазовращателя 1 О напряжение Оповернутое на угол, равный 1 =1, ВИ подается одновременно на один из входов 15 фазонулевого детектора 13 и управляющий вход УДН 11. УДН 11 осуществляет деление напряжения в соответствии с кодом числа, поступаемого с блока 16 уравновешивания. Сигнал с выхода УДН 11, пропорциональный Ц :1 цк поступает одновременно на ко 1первый вход блока 12 разности и второй. вход блока 14 сравнения амплитуд. На выходе блока 12 разности полу чаем сигнал, пропорциональный Ц-ЦкО который одновременно подается на второй вход фазонулевого детектора 13 и трйтий вход блока 15 сравнения амплитуд, Фазонулевой детектор 13 З 0 формирует сигнал синфазности(ггротивофазности)между Цр и Цк повернутый на угол 1, Йй а блок 14 сравнения амплитуд формирует момент равенства 1.1 и О 35 формула изобретения Устройство для раздельного измерения модуля комплексных сопротивлений по авт. св. В 655988, о т л ич а к щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения и расширения функционвльньгх возможностей засчет, измеренид фазы комплексногосопротивления, введены управляемыйфазовращатель, управляемый целительнапряжения, блок разности, фазонулевой детектор, блок сравнения амплитуд,два блока уравновешивания, два блокаиндикации, причем выход первого дифференциального усилителя через управляемый фазовращатель подключен к пер-вому входу фозононулевого детектораи к информационному входу управляемого делителя напряжения, выход которого подключен к первым входам блокасравнения амплитуд и блока разности,выход второго дифференциального усилителя соединен со вторыги входами блокасравнения амплитуд и блока разности,выход которого соединен со вторым входом фазонулевого детектора и с третьим входом блока сравнения,амплитудвыходы последних соответственно подключены ко входам первого и второгсблоков уравновешивания, выходы ксторых соединены соответственно со вхоДами первого и второгс блоков индикации, синхронизирующие входы блоковуравновешивания подключены к выходуиндикатора квадратуры, выход котороготакже соединен с регулируемым выводомобразцового сопротивления, второй выходпервого блока уравновешивания соедидиен с управляющим входом управляющего фазовращателя, второй ьыходвторого блока уравновешивания соединен с управляющим входом управ.ляемого делителя напряжения.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 655988, кл. Я О 1 И 27/02, 1976(прототип),20 По знакам сигналов с выходов ФНД 13 и блока 14 сравнения амплитуд блоки 15 и 16 уравновешивания вырабать 1 вают коды чисел, в соответствии с 40 которыми осуществляется работа управляемого фазовращателя 1 О и УДН 11.Кроме того, процесс уравновешивания начинается только после выбора .предела измшревия, т.е. после поступ ления сигнала на синхронизирующие входы блсков 15 и 16 управления.,Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает по сравнеиию с известным более высокую точнссть 50 измерения модуля комплексного сопротивления и имеетрасширенные функциональные возможности за счет измерения фазы комплексного сопротивгения, что55 позволяет использовать его в системах автоматизированного управления кснтролем технологических процессов.849099 акПодпитета СССРрытийая наб., д. 4 Тираж 732 арственного коми зобретений и от ва, Ж, Раушс е ИИПИ по дела 3035 э М