Устройство для определения параметров многоэлементных двухполюсных цепей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) К 27 02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 42 нический Светлов ельство СССР 27/22, 1980. др, О преобрагоэлементных пульсном пита) управления,системь 25.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетУ 938201, кл, С 01 В.Боровских Л. П. изовании параметров мнодвухполюсников при имнии, - Приборы и1978, У 2, с. 24(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛ 10 СНЫХ(57) Изобретение позволяет расширитьфункциональные возможности устройства за счет увеличения. числа контролируемых элементов двухполюсника и вариантов их сочетания. Устройство содержит источник 1 опорногонапряжения, опорный элемент 2, операционный усилитель 3, интегратор 6,блоки 79 выборки-хранения и бло-.ки 13 и 14 вычитания напряжений. Вустройство введен вычислительныйблок 15, осуществляющий вычислениепараметров цепи по результатам измерений и использующий алгоритмы,приведенные в тексте описания. Кроме того, введены масштабирунзцийпреобразователь 5, блоки 1012 выборки-хранения, ключ 16, блок 17 управления и образованы новые функциональные связи. 3 ил. 1 табл.+ 9 (1-е 3 ) (1) Блок 7 выборки-хранения запоминает 50 значение Пв момент =0, пропорциональное значению К, т,е, определено значение 0 = Р , Масштабирующий преобразователь 5 с коэффициентом передачи К передает его к интегратору 6, который его интегрирует с постоянной времени с К 11 о о 6113Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению параметров многоэлементных двухполюсных КС- или И,-цепей,оЦелью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства.На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства для определенияпараметров многоэлементных двухполюсных цепей; на фиг, 2 - виды контроли.руемых двухполюсников; на фиг. 3схема блока управления,Устройство для определения параметров многоэлементных двухполюсныхцепей содержит источник 1 опорногонапряжения, опорный элемент 2, операционный усилитель 3, исследуемуюдвухполюсную цепь 4, масштабирующий преобразователь 5, интегратор 6,блоки 7 - 12 выборки-хранения, блоки 13 и 14 вычитания напряжений, вычислительный блок 15, ключ 16 и блок.17 управления, в который входят тактовый генератор 18, выход которогосоединен с входами элементов 19 - 23 и30 задержки, выходы которых соединеныс входами формирователей 24 - 29 и31 соответственно, выходы которыхявляются управляющими выходами блока 17 управления, выводы ключа 16соединены с выводами двухполюснойцепи 4.Выход источника 1 опорного напряжения через опорный элемент 2 соединен с входом операционного усилителя 3, в цепи отрицательной обратной связи которого включена исследуемая двухполюсная цепь 4,Выход источника 1 опорного напряжения соединен с входом масштабирующего преобразователя 5, выхоД которого соединен с входом интегратора 6. Выходоперационного усилителя 3 соединенс входом блока 7 выборки-хранения ипервым входом блока 13 вычитания напряжений. Выход блока 7 выборки-хранения соединен с вторым входом блока 13 вычитания напряжений, выходинтегратора 6 соединен с третьимвходом блока 13, а выход блока 13 соединен с входами блоков 8 - 12 выборки-хранения, Выходы блоков 8 и 9выборки-хранения соединены соответственно с первым и вторым входамиблока 14 вычитания напряжений, выходкоторого соединен с управляющим вхо 52405 2цом масштабирующего преобразователя5. Выходы блоков 8, 10, 1 и 12 выборки-хранения соединены с входамивычислительного блока 15. Управляющие входы источника 1 опорного напряжения, блоков 7-12 выборки-храненияи ключа 16 соединены с соответствующими выходами блока 17 управления.Устройство работает следующимобразом.Пусть включен двухполюсник, представленный на фиг. 2 а, имеющий функцию сопротивления где р - комплексная частота.На входе операционного усилителя 3при этом включается опорный элемент 25 резистор 2 сопротивлением К По команде блока 17 управленияисточник 1 опорного напряжения подает на вход скачок напряжения амплитудой П Выходное напряжение 30 операционного усилителя 3 имеет вид получим окончательно:Выходное напряжение блока 13 вычитания напряжений имеет вид: ц (е) = ц " - ц - ц = СР с + з с ь т 6,Блоки 8 и 9 выборки-хранения запоминают величину выходного напряжения блока 13 выборки-хранения в моментыи Т , в установившемся режиме после завершения переходного процесса, причем 1 ц 8 Цсз(у) Рй о . Рз КцоПУф ц,= ц (с,) =ч е + ср + ср" -КЦЯ.й Выходное напряжение блока 14 вычита.ния напряжений ц=ц-ц = (9 ы) (с -г. )КЦ14 9 8 ййУ 194 воздействует на управляющий входмасштабирующего преобразователя 5,изменяя коэффициент его передачи Ктак, чтобы Ц = О, при4 Кцо 8 9 Р РПри этом выходное напряжение масштабирующего преобразователя 5 пропорционально значению С, и равно 1с ц.АЦц з(1 е ) з (1 е )Для разделения экспоненциальных составляющих параметров К С и К Сз должно выполняться условие их различия. Примем, например, 7 з6 Г 9,В случае выполнения условия Ц =014 выходное напряжение блока 13 вычитания напряжений описывается следующим образом:Блок 10 выборки-хранения запоми -нает сигнал в момент времени, соответствующий протеканию процесса спостоянной времени5Ь.ц =ц (с ) =ч+о" (1-е тз)1 О 3 3З 3 Блок 12 выборки-хранения запомина ет сигнал в момент, соответствующий протеканию процесса с постояннойвремениз(1-е з ) ц =ц (е ) щ (-е 9. )+ г19 13 5 3 20Вычислительный блок 15 по результатам измерений производит вычисленияпараметров цепи на основе следующегоалгоритма:25з9 е з =Ч +Р - цз3 з озР" е з =Р +Р - цз з зучитывая, что ц = Р +.Ч , получим: 30 ф 8 зз фц -ц Бя-ц иР3 - ы,з -9 з/Гз50 В таблице приведены расчетныеформулы для вариантов исследуемыхдвухполюсников, а также указано,как включается опорный элемент и исследуемый двухполюсник,Блок 11 выборки-хранения эапомина 10 ет сигнал в момент й = 2 й з ц=ц (2 е )=СР + Р (1-е з ); ч7 13524 Формула изобретенияУстройство для определения параметров многоэлементных двухполюсных цепей, содержащее источник опорного5 напряжения, операционный усилитель с клеммами для подключения опорного элемента и исследуемой двухполюсной цепи на входе и в цепи отрицательной обратной связи, три блока выборки- хранения, два блока вычитания напряжений, интегратор, причем выход источника опорного напряжения соединен через входные клеммы с входом операционного усилителя, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания напряжений и с входом первого блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторым входом первого блока вычитания напряжений, выход второго блока выборки- хранения соединен с первым входом второго блока вычитания напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него дополнительно введены блок управления, масштабирующий преобразователь, четвертый, пятый и шестой блоки выборки-хранения, вычислительный блок, ключ и30 О 5 8блок управления, причем вход масштабирующего преобразователя соединен свыходом источника опорного напряжения, выход масштабирующего.преобразователя соединен с входом интегратора, выход которого соединен с третьим входом первого блока вычитаниянапряжений, выход которого соединенс входами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков выборки-хранения, выход третьего блока выборки-хранения соединен с вторым входом второго блока вычитаниянапряжений, выход последнего соединен с управляющим входом масштабирующего преобразователя, выходы второго, четвертого и пятого блоковвыборки-хранения соединены с первым,вторым и третьим входами вычислительного блока, выход шестого блока выборки-хранения соединен с четвертымвходом вычислительного блока, управляющие входы источника опорного напряжения всех блоков выборки-хранения и ключа соединены с соответству. -ющими выходами блока управления, выводы ключа соединены с соответствующими выводами исследуемой двухполюсной цепи,3