Устройство для раздельного измерения модуля комплексного сопротивления

15 чается в том, что существенно повышается точность измерения, и расширяются Функциональные воэможностиустройства.На фиг. 1 представлена функцио.нальная электрическая схема устройства, на фиг, 1 а и 1 б - две разновидности измерительных .цепей для последовательной и параллельной схем замещения конденсатора, огда в качестве образцового элемента выбрано сопротивление; на фиг. 2 - векторная диаграмма процесса измерения для цепи,изображенной на фиг. 1 а; на фиг. 3процесс уравновешивания измерительной цепи в коде 4-2-2-1; на фиг. 4процесс вйбора предела измерения,где о, , ф - параметры измерительной цепи в обобщенныхобозначенияхаЬ - вектор напряжения пита .ния измерительной цепи 20асч - вектор падения напря 2 Хжения снимаемого с измеряемого комплексногосопротивлениясЬ - вектор падения напряжения, снимаемого с образцового элемента;ч - вектор падения напряжения на активной составляющей измеряемого комплексного сопротивления,ч - вектор падения напряжеХХния на реактивной составляющей измеряемогокомплексного сопротивления,ч - вектор компенсирующегонапряжения,ч - составляющая компенсиКХрующего напряжения,синфаэная с вектором 40чу юч - составляющая компенсиКЧрующего напряжения, синФазная с сектором чХч,чч -Ч- разностное напряжениемежду векторами ч и ч- разностное напряженйемежду векторами %оси %выфаЗОВЫй СДВИГ чКХ ОТносительно чрЧ - фазовый сдвиг ча относительно чустройство для измерения составляющих сопротивления содержит измерительную цепь 1, составленную иэпоследовательно включенных измеряемоге .комплексного сопротивления 2 иобразцового элемента 3, генератор 4синусоидального напряжения, диффе.Ренциальные усилители 5, б, блок вычитания 7, сумматор 8, квадратурный 60детектор 9, фазосдвигающий блок 10,преобразователи код-напряжение 11,12, раэностный блок 13, фазонулевыедетекторы 14, 15, блоки 16, 17 уравновешивания, блоки 18, 19 индикации,. 65 Рассмотрим работу устройства по векторным Диаграммам, изображенным на фиг, 3 и 4.Напряжение чВс, снимаемое с образцового элемента 3 измерительной цепи 1 через дифференциальный усилитель 5, подается одновременно на первые входы блока вычитания 7, сумматора 8, фазосдвигающего блока 10, преобразователя код-напряжение 12 и фазонулевого детектора 15, а напряжение ,с, снимаемое с измеряемого комплексного сопротивления 2 через дифференциальный усилитель б, поступает одновременно на вторые входы сумматора 8, блока вычитания 7 и .на один из входов разностного блока 13. Сигнал с выхода блока вычитания 7, пропорциональный разности чН = чос - чВ, подается на первый вход квадратурного детектора 9,а сигнал с выхода сумматора 8, равныйчас+ часчс 1 В - на второй вход квадратурного детектора 9, В зависимости от того, какой фазовый сдвиг напряжения чВ относительно что,т.е.)Т/,/2 или 1 Г/2, на выходе квадратурного детектора 9 происходит смена знака выходного сигнала, который управляет коммутацией образцового элемента 3, В соответствии с этим вектор разности опопадает в 1-й или во 2-й квадранты, В свою очередь разностный вектор чр = чК - чх может находиться в каждом из четырех квадрантов.Процесс выбора предела измерения начинается фсверху" т,е, когда й На Фиг. 4 а,. б, в показаны варианоты Расположения Разностного вектора чр во 2-м, 3-м и 4-ом квадрантах соответственно при коммутации образцового элемента, Попадание в 4-й квадрантвозможно при сд К) 1. Изменение образцового элемента 3 производят до тех пор, пока раэностное напряжение ч не попадет во 2-й квадрант (9)-),3 Т .й,.ф что соответствует попаданию ч в 1-й квадрант. После этого процесс выбора предела измерения заканчивается, и начинается процесс измерения. С выхода фазосдвигающего блока 10 напряжение чсповернутое на 1+ Ж/2, подается одновременно на вход преобразователя код-напряжение 11 и на один иэ входов фазонулевого детектора 14. Преобразователи код-напряжение осуществляют деление напряжения в соответствии с кодом числа, поступаемого с блоком уравновешивания.16, 17. Сигналы с выходов преобразователей код-напряжение 11, 12, пропорциональные ч КХ, = К чкХ и чкЧ1 с ЧЧ, поступают на второй и третий входы разностного блока 13. На выходе раэностного блока 13 получаем сигналпропорциональный чих - чкх чкч , который одновременно подается на вторйе входы фазонулевых детекторов 14, 15. Фаэончлевые детекторы 14,15 предназначены для определения момента синфаэности кваэнравновесиямежду чР и ч (ч 9 ). По знакам с выходов Фаэонулевых детекторов 14, 15блоки уравновешивания 16, 17 вырабатывают коды чисел, в соответствии .окоторыми осуществляется коммутация,преобразователей код-напряжение 11,.12. Кроме того, процесс уравновешивания начинается только после выборапредела измерения, т,е. после поступления сигнала на синхронизирующиевходы блоков уравновешивания 16, 17,Рассмотрим процесс уравновешиванияв коде 4-2-2-1 для старшего разрядапо векторной диаграмме(фиг. 3). Привключении первого двоичного разряда"4" (Фиг. За) на выходе Фазонулевогодетектора 15 появляется положительный сигнал, который оставляет включенным преобразователь код-напряжение12, а на выходе фазонулевого детекто Ора 14 - отрицательный сигнал, который срабатывает преобразователь коднапряжение 11 в исходное состояние(фиг. Зб).В следующем такте уравновешивания 25при подключении второго двоичногоразряда ".2" (фиг. Зв) происходит переуравновешивание как по активной,так и по реактивной составлякщимизмеряемого комплексного сопротив- роления 2, поэтому отрицательные сигналы на выходах фазонулевых детекторов 14, 15 сбрасывают преобразователи код-напряжения 11, 12 в исходноесостояние (Фиг. Зг),35При включении третьего двоичногоразряда "2" вновь происходит переуравновешнвание по обеим составляющим измеряемого комплексного сопротивления 2 (фиг. Зд)соответственно,отрицательные сигналы с выходов Фа О.эонулевых детекторов 14, 15 сбрасывают преобразователи код-напряжение11, 12 в предыдущее состояние (фиг,Зж). В последнем также (фигЗи)наступает переуравновешивание по активной составляющей и недоуравновещивание по реактивной составляющейизмеряемого койплексного сопротивления 2, поэтому положительный сигнал с выхода фазонулевого детектора 5014 оставляет. включенным преобраэОватеЛь код-напряжение 11, а отрицательный сигнал с выхода Фаэонулевого детектора 15 сбрасывает преобраэователь код-напряжение 12 в исходное состояние (Фиг. 2 к).На этом процесс уравновешивания в старшем десятичном разряде заканчивается, и на табло блоков индикации 19 будет высвечена соответствующая цифра. Уравновешивание в последующих разрядах происходит аналогично.Формула изобретенияустройство для раздельного измерения модуля комплексного сопротивления по авт. св. В 655988, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, внего введены Фазосдвигакщий блок,два преобразователя код-.напряжение,раэностный блок, два фазонулевых детектора, два блока уравновешивания,два блока индикации, причем выходпервого дифференциального усилителяподключен к одному из входов второгоФазонулевого детектора и к информационному входу второго преобразователякод-напряжение, и через Фазосдвигающий блокк одному из входов первогофазонулевого детектора я ко входупервого преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с первымвходом разностного блока, второй входпоследнего соединен с выходом второго преобразователя код-напряжение, а,третий вход разностного блока подключен к выходу второго дифференциального усилителя , а выход - ко вторымвходам Фазонулевых детекторов, выходы которых соединены со входами первого и второго блоков уравновешивания соответственно; выходы последнихподключены ко входам первого, и второгоблоков индикации соответственно, синхронизирующие входы первого. и второгоблоков уравновешивания подключены квыходу квадратурного детектора, а управляющие выходы блоков уравновешива. - .ния подключены к управляемым входампервого и второго преобразователейкод-напряжение соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 655988, кл. 6 01 й 27/02, 02,09.76.873135 Юр Составитель Л.Сотниковатор П.Коссей Техред Т.Маточка Корректор Е ошко Тир Государ елам из ква, Жаз 90 70НИИП аж 735 Подпиственного комитета СССРобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 113035,филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. -Проектная, 4