Устройство измерения и контроля параметров радиоэлементов с самокоррекцией

Номер патента: 1691776

Авторы: Антипов, Бурлаков, Фролин

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцидлистическиРЕСПУБЛИК 5 601 В 27/ ГОСУДДРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ 1 ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Цель изобретени сти применения и пов образования параме элементов.- расширение облашение точности преров контролируемых(71) Рязанский радиотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1161900, кл, 6 01 Я 27/02, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 1193601, кл. 6 01 В 27/02, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЭЛЕМЕНТОВС САМОКОРРЕКЦИЕЙ(57) Изобретение относится к технике измерения и автоматическому управлению ипредназначено для измерения параметроврадиоэлементов с самокоррекцией, Цельизобретения - расширение области применения и повышение точности преобразования параметров контролируемых элементов- достигается за счет обеспечения дополнительных возможностей преобразования относительных параметров контролируемыхкатушки индуктивности и конденсатора иреализации структурно-алгоритмическогометода коррекции погрешности. Источник Изобретение касается измерения и автоматического управления и предназначено для измерения параметров радиоэлементов,19 опорного напряжения, инвертирующии усилитель 12 с единичным коэффициентом усиления, суммирующий усилитель 9, инвертирующий усилитель 11 с большим коэффициентом усиления, масштабирующий усилитель 10 и цифроаналоговый перемножающий преобразователь (ЦАПП) 8 образуют цепь питания комплексного сопротивления Е 1, стоящего в цепи обратной связи усилителя 11, Источник 20 опорного напряжения, фазосдеигающая цепь 13, ЦАПП 14 и 15, суммирующий усилитель 16 образуют цепь питания комплексного сопротивления Л 2, стоящего в прямой цепи усилителя 11, Ключи 6,7.17 и 18 являются элементами коммутации для режимов измерения параметров конденсаторов, катушки индуктивности и резистора, Контролируемый элемент 1 подключается к измерительной цепи с помощью клемм 2 и 3, С помощью блока 26 обработки и управления устанавливаются коэффициенты передачи управляемых ЦАПП 8,14 и 15, Устройство содержит также эталонные зезисторы 4 и 5, аналого-цифровой преобразователь 25, фазочувствительные выпрямители 21 и 22, 2 ил 1 табл,На фиг,1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 - блоксхема блока обработки и управления.Устройство измерения и контроля параметров радиоэлементов с самокоррекцией содержит контролируемый 1 (КЭ) элемент, соответственно клеммы 2 и 3 для подключения контролируемого элемента, эталонный резистор 4 (йо), эталонный резистор 5 (йо), 1691776(нормально разомкнутый контакт) управляющему входу ФЧВ 21 через ФСЦ 23 - к управляющему входу ФЧВ 22. Выход ФСЦ 13 подключен к входу ЦАПП 14, выход кОтО- рого подключен к первому входу суюлирующего усилителя 16. а выход ЦАПП 15 - к второму входу второго суммирующего усилителя 16, выход которсч о подключен к входу ключа 17, первый выход которого (нормально замкнутый контакт) подключен к второму выводу эталонного резистора 4 и первому выходу (норгально разомкнутый КОнтакт) ключа 7, втооой выход оороо подкл,очен к входу (нормально замкнутый контакт) ключа б, первый выход которого нормально разомкнутый ко;такт) соединен с вторым выводом эталонного резистора 5, второй выход ключа 7 (нормально замкну.тый контакт) соединен с вторым вьходом 0 ключа 17 (нормально разомкнутый контакт).Выход суммиоующего усилителя 9 подключен к входу ЦАПП 8, выход которого соединен с входом ключа 7. Вь:ходы ФЧВ 21 и 22 подключены соответственно к второму и 5 третьему входам коммутатора 24 аналоговых сигналов, выход которого через АЦП 25 соединен с входом регистра 42, выход которого подключен к входу блока 43 и первому входу блока 47, информационный выход 0 блока 43 подключен к вход; блока 44, а выход осведомительного сигнала к входу 36 устройства 46 управления, Выход блока 44 подключен к входу блока 45, выход которого подключен к первому информационному 5 входу 39 устройства 46 упоавления, информационный выход блока 47 подклочен к вторым информационным входам блоков 43,45,46 и 48, Управляющие выходы устройства 46 управления подключены: 27 - к уп равляющему входу комгхутатора 24; 28 -управляющему входу ключа 18; 29- к управляющему входу ключа 17; 30 - к управляющему входу ключа 7; 31 - к управляющему входу ключа б; 35 - к управлгнощим входам 5 регистра 42, блоков 43, 44 и 45 38 - к входууправления блока 47; 41 - к входу управления блока 48. Информационные выходы устройства 46 управления годключены: 32 - к информационному входу ЦАПП 8; РЗ - к 0 информационному входу ЦАПП 14;,14 - кинформационному в,.од, ".АПП 15; 40 - к информационному входу блока 48, выход которого подключен к второмунфорл,ационному входу блока 47,5 Основу технического ьыполнения блока26 обработки и управления БОУ) составляет микропроцессорный контроллер (фиг.2), в который входят центральнь й процессор (ЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устключи б и 7, цифроаналоговый перемножающий преобразователь 8 с управляемым коэффициентом передачи Кэ (ЦАПП), первыйсуммирующий усилитель 9, масштабирующий усилитель 10 с коэффициентом передачи К 1, инвертирующий усилитель 11 сбольшим коэффициентом усиления (Я - оо),инвертирующий усилитель 12 с коэффициентом передачи, .равным К 2 = -1, фаэосдвигающую цепь 13 (ФСЦ), цифроаналоговый 10перемножающий преобразователь 14 с управляемым коэффицлентом передачи (К 5),цифроаналоговый перемножающий преобразователь 15 с управляемым коэффициентом передачи (К 4), второй суммируюший 15усилитель 16, ключи 17 и 18, источник 19опорного напряжения постоянного тока,источник 20 опорного напряжения переменного тока, фаэочувствительные выпрямители 21 и 22 (ФЧВ), фазосдвигающую 2цепь 23 (ФСЦ), коммутатор 24 аналоговыхсигналов, аналого-цифровой преобразователь 25 (АЦП), блок 26 обработки и управления, управляющие выходы 27 - 31 блока 26обработки и управления, информационные 2выходы 32,33 и 34 блока 26 обработки иуправления, управляющий выход 35, вход36 осведомительного си, нала, информационный вход 37, управля 1 ощий выход 38, информационный вход 39, информационный 3выход 40, управляющий выход 41 блока 26обработки и управления,Блок 26 обработки и управления содержит входной регистр 42, блок 43 сравненияи анализа, блок 44 умножения, блок 45 суммирования, устоойство 46 управления, блок47 памяти, блок 48 вычитания результатовконтроля и измеоения,Контролируемый элемент 1 подключен .к измерительной цепи при помощи клемм,. 4и 3, причем клемма 3 для подключения к" "тролируемого элемента и первые выводыэталонных резисторов 4 и 5 Обьединены иподключены к входу инвертирующего усилителя 11, выход которого подключен к входам фазочувствительных выпрямителей 21и 22 и к первому входу коммутатора 24 аналоговых сигналов и через масштабирующилусилитель 10 - к первому входу суммирующего усилителя 9, выход истОчника 19 Опоо" 5ного напряжения постоянного токаподключен к первому входу ключа 18 (нормально замкнутый контакт), выход которогосоединен с входом фазосдвигающей цепи13, входом цифроаналогового перемножающего преобразователя 15 и через инвертирующий усилитель 12 - к второму входусуммирующего усилителя 9, выход источника 20 Опорного напряжения переменноготока подключен к второму входу ключа 18ройство (ПЗУ), таймер - таймер реальноговремени (РВ).Контроллер построен на базе МПК 580.Для связи контроллера с программируемымканалом преобразования используется программируемый параллельный интерфейс(К 580 ВВ 55, ППИ),Выходы БОУ 32,33,34 представляют собой 8-разрядные цифровые информационные выходы.Вход БОУ представляет собой 12-разрядный цифровой информационный вход,Выходы БОУ 28,29,30,31 представляютсобой 1-разрядные выходы управляющихсигналов, а выход 27 - 3-разрядный выходуправляющих сигналов,Функции БОУ 26 физически реализованы в виде программ, хранящихся в ПЗУ контроллера,Устройство измерения и контроля параметров радиоэлементов с самокоррекциейработает следующим образом,Устройство эа исключением ФЧВ 21,22,коммутатора 24, АЦП 25 и БОУ 26 представляет собой двуплечий автобалансный мост.Введем обозначения: Е 1 - сопротивление (в общем случае комплексное), стоящеев цепи обратной связи усилителя 11; Е 2 -сопротивление (в общем случае комплексное), стоящее в прямой цепи усили 1 еля 11,Источник 19 опорного напряжения, инвертирующий усилитель 12 с единичным коэффициентом усиления, суммирующийусилитель 9, инвертирующий усилитель 11 сбольшим коэффициентом усиления,масштабирующий усилитель 10 и ЦАПП8 образуют цепь питания комплексного сопротивления У 1, стоящего в цепи обратнойсвязи усилителя 11, причем эа счет инверсии входного сигнала данным усилителемобратная связь является отрицательной.Источник 19 опорного напряжения (Ос),ФСЦ ;3, ЦАПП 14 и 15, суммирующий усилитель 16 образуют цепь питания комплексного сопротивления 2.2, стоящего в прямойцепи усилителя 11,Цифооаналоговые перемножающие преобразователи (ЦАПП) построены на основе интегральных ЦАП (например, К 572 ПА 1); на его вход опорного напряжения подается сигнал, который умножается на коэффициент М 2", где К - код, подаваемый на цифровой вход, и - число разрядов,Усилитель 11 собран на основе интегрального операционного усилителя (например, К 544 УД 2), обладающего высоким коэффициентом усиления в разомкнутом состоянии и большим входным сопротивлением,10 15 20 25 ф 3 0 35 40 45 50 55 Общее для всех режимов работы выражение выходного напряжения усилителя 11 запишется в виде: ОФ 5 Оо+К 4 ОоЪ ОоОеК 1 Кз 22 К 1Структура устройства (фиг.1) может быть программно перестроена на выполнение соответствующей функции - измеоение параметров резисторов (д 8), параметров катушки индуктивности (д Ь,О), параметров конденсаторов (д Схлд д) или коррекции,Структура перестраивается с помощью ключей 18,17,7 и 6, образующих схему конфигурационной коммутации.В таблице представлены состояния элементов коммутации ключей 18,17,7 и 6 для режима измерения параметров конденсаторов (представленного параллельной схемой замещения), катушки индуктивности (представленной последовательной схемой замещения), резистора (на постоянном токе) и режима коррекции (на постоянном и переменном токе);Работа устройства с самокоррекций происходит в два этапа.Для случая измерения сопротивления резисторов состояние ключей схемы конфигурационной коммутации соответствует режиму "Резистор" (таблица).На первом этапе к клеммам 2 и 3 измерител ь ной цепи подключается кс нтролируемый элемент 1, имеющий активное сопротивление Вх = Ки + Ь йх, где Ки - номинальное значение сопротивления контролируемого резистора; Л Я - отклонение от номинала, При этом выход ЦАПП 8 через ключ 7 (положение а) и ключ б (положение а) подключается к клемме 2 контролируемого элемента 1, а выход суммир ющего усилителя 16 через ключ 17 (положение а) подключается к второму выводу первого эталонного резистора 4. С помощью ключа 18 (положение а) подключается источник 19 опорного напряжения постоянного тока. Таким образом, к прямой цепи усилителя 11 подключено сопротивлениеУ 2= Во (2) а к цепи обратной связи - контролируемый резистор с сопоотивлением21 =й, (3)С помощью БОУ 26 устанавливаются коэффициенты передачи управляемых ЦАПП 8,14,15 соответственно: Кз = йвЯ 0, К 4 = 1; К 5 = 0 (К 5 = О, если код, поступающий на цифровой вход ЦАПП 14 равен нулю),Подставив значения 21,22,Кз,К 4,КБ в зависимость (3). получим выражение выходно 1691776го напряжения Ое для режима контроля параметра резисторовОЕ= -- дВх,Оо(4)К 1ЛВхгде д Йх =ВоВыходное напряжение усилителя 11 поступает на первый вход коммутатора 24 аналоговых сигналов, через который по управляющему выходу 27 с БОУ 26 Ое поступает на АЦП 25. Для упрощения анализа условно рассматриваем передаточную характеристику АЦП как непрерывнуо, линейную с коэффициентом передачи КАцп =.-1, На выходе АЦП 25 получа 1 от цифровой эквивалент сигналаУ= - ,д В, (5)К 1который поступает в регистр 42 и затем запоминается в блоке 47 памяти,Второй этап работы устройства соответствует режиму коррекции, При этом БОУ 26 с сигналами управления на выходах 27-31 устанавливает схему конфигурационной коммутации в соответствии с режимом "Коррекция на =" (таблица). При этом выход ЦАПП 8 через ключ 7 (полажение а) и ключ б (положение б) подключен к второму выводу эталонного резистора 5, а выход суммирующего усилителя 16 через ключ 17 (положение а) подключаетсч к второму выводу эталонного резистора 4. С помощью ключа 18 (положение а) подключается источник.19 Опорного напряжения постоянного тока, Таким образом, к прямой цепи и к цепи обратной связи усилителя 11 подключены эталонные резисторы:Е 1 = Во, (6) 22= Во (7)С помощью блоков 43,44 и 46 вычисляются значения замещающих воздействий методом последовательных приближений в соответствии с формулойу("1) = уф+ К(У-У, (8) где( О,п;КолКз К 1- коэффициент ОбратнОгоОопреобразования,причем начальное приближение вычисляется па формуле(О) (, + КоУ (9)Устройстьо 46 управления через свои информационные выходы 32, 33 и 34 устанавливает соответственно коэффи 1 иенты КЗ- ВВ/Во, К 4.= К 4 К 5=0, КОду(1 ) уСтанавли(вает коэффицлент ЦАПП 15 К 4 =-К 4( . Подставив значения 21,Е 2, Кз,К 4 и К 5 в зависимость (3), получим выражение вы ходного напряжения ИП на втором этапеработы-- К, )-1: - д Вх,Оо Во (л) Оо20Ви Из выражения (10) найдем значение устанавливаемого в результате второго этапа работы коэффициента передачи ЦАПП 15 К 4(12) Коэффициент К 4 пропорционален 30 скорректированному значению сопротивления контролируемого элемента 1, т,есформированный в БОУ 26 код у(" будет также равен(о) Вх35ВоЗная Кз,можно найти скорректированное значение дя,:" -1" (и) ( Кз 40 и сравнить его с допустимым относитель- НЫМ ОТКЛОНЕНИЕМ СТ НОМИНаЛа д Рхдоо (ВЫ- числения проводятся в блоке 48).Для случая измеоения параметров конденсатора БОУ 26 сигналами управления на выходах 27-31 устанавливает схему конфигурационной коммутации в соответствии срежимом "Конденсатор"(таблица 1),На первом этапе к клеммам 2 и 3 измерительной цепи подключается контролируемый элемент 1, имеющий комплексное сопротивление ЬВх+) В,Си+ ЛС.)где Ся номинальнОе значение емкостиконтролируемого конденсатора;Л Сх - отклонение От номинала,Вх - активная составляющая,0+1) О, В, К 4 О,(10)Данное напряжение, как и на первомэтапе работы, через коммутатор 24 аналоговых сигналов, управляемыЙ от БОУ 26, поступает на АЦП 25, с выхода которого результат преобразованного замещающего воздействия поступает через информационный вход на реглстр 42, где затем 15сравнивается с У в блоке 43, т,е, У - У( -- ЛУ(1+1), Процесс продолжается до тех пор, пока У = У( ) или в развернутом видеПри этом выход ЦАПП 8 через ключ 7 (положение б) подключается к второму выводу эталонного резистора 4, а выход суммирующего усилителя 16 через ключ 17 (положение б) и ключ 6 (положение а) подключается к клемме 2 контролируемого элемента 1. С помощью ключа 18(положение б) подключается источник 20 опорного напряжения переменного тока,Таким образом, к прямой цепи усилителя 11 подключено комплексное сопротивле- ние 221/Ях + ) й) (Си + Л Сх)(13) а к цепи обратной связи - эталонное сопротивление, т.е. 21= йо. (14)С помощью БОУ 26 устанавливаются коэффициенты передачи управляемых ЦАПП 8,14,15 соответственно: КЗ = йо М СИ, К 4 = 0 (К 4 = О, если код, поступающий на цифровой вход ЦАПП 15, равен нулю), К 5 = 1. Подставив значения 21, 22, Кз, К 4, К 5 в выражение (3), получим выражение выходного напряжения Ое для режима контроля параметров конденсатора ОЕ =) - тЯ д -- д СхОо Оо К 1 К 1(15) где дСх= Я д рЬСх 1Си хй -МВыходное напряжение усилителя 11 поступает на фазочувствительные выпрямители 21 и 22. На управляющий вход ФЦВ 21 подается напряжение. синфазное с напряжением питания Оо, при этом на выходе ФЧВ 21 выделяется активная составляющая напряжения по формуле (15)ВЕ (Ое 1= - д Су . (16)К 1На управляющий вход ФЧВ 22 подается напряжение, сдвинутое ФСЦ 23 на 80 по отношению к Оо, при этом на выходе ФЧВ 22 выделяется реактивная составляющая напряжения согласно формулы (15)Ь(Ое 1= Щ д.(17)К 1Выпрямленные напряжения по зависимостям (16) и (17) с выходов ФЧВ 21 и 22 через коммутатор 24 аналоговых сигналов последовательно поступают на АЦП 25, Коммутатор 24 управляется БОУ 26, Для упрощения анализа условно рассматриваем передаточную характеристику АЦП как непрерывную, линейную с коэффициентом передачи Кдцп = 1, Тогда на выходе АЦП 25(24) Данное напряжение, как и на первом этапе работы, поступает на ФЧВ 21 и 22, сполучают соответственно цифровые эквиваленты сигналов (16) и (17);УКЕ -- д Сх, (18)К 15 Ф ОоУп, = - сЯ д,К 1.которые записываются в первую и вторуюполовины регистра 42 соответственно, а затем запоминаются в блоке памяти,10 Второй этап работы устройства соответствует режиму коррекции, при этом состояние ключей схемы конфигурационнойкоммутации соответствует режиму "Коррекция на " (таблица). При этом выход ЦАПП"5 8 через ключ 7 (положение а) и ключ 6 (положение б) подключается к второму выводуэталонного резистора 5, а выход суммирующего усилителя 16 через ключ 17(положениеа) подключается к второму выводу эталонного резистора 4, С помощью ключа 18 (положение б) подключается источник 20опорного напряжения переменного тока.Таким образом, к прямой цепи и к цепиобратной связи усилителя 11 подключены25 чисто активные образцовые резисторы:2, = Во, (20)22= Ко (21)С помощью блоков 43,44 и 45 в БОУ 26вычисляются значения замещающих воз(+1) (1+1)30 действий уяе( ), уП 1(методом последовательных приближений в соответствии сформулами:уЕЕуВЕ + 1 м (УЯЕ УЕ; ) (Уп, = Ув + КопГУо, - п,/, (22)м кЬпричем начальное приближение вычисляется по формулам:Уке = Кз+ Коп Уве(23)По управляющему сигналу на выходе 35уке, узап, считываются з блок 46 управ(+1 ( +1)ления. Затем блок 46 управления через своиинформационные выходы 32;33,34 устанав 45 ливает соответственно коэффициенты: Кз =щСьь К 4 К 4( ) К 5 КБо ) Кодуяустанавливает коэффициент передачиЦАПП 15 К 4=К 4 ), коду, )устанавливаеткоэффициент передачи ЦАПП 14 К 5 = Кд50 Подставив значения Ъ, 22, Кз, К 4, К 5 в формулу (3), получим выражение выходного на,пряжения усилителя 11 на втором этапеработыпомощью которых выделяются активная 1 реактивная составляющие сигнала ОеЗатем эти составляющие через коммутатор 24 последовательно поступают на АЦП 25, с выхода которого результаты преобразованного замещающего воздействия через информационный вход поступают соответственно в перву 1 о и вторую половины реги,. стра 42, а затем сравниваются с Уве и У 1,в блоке 43, т,е.+11,А У (+1),в щ1 т Процесс продолжается до тех пор, пока, Уе =- УреФ (и)У, =Ъ (и), или в развернутом виде:К 4 (" О. о . 1 одСЙо МСй К 1 Оо К 5Оо= - с 9 д.К 1 йоРСМ К 1В результате второго этапа работы устанавливаются следующие значения коэффицивцтов г 1 ередачи К 4, = Ж Йо СИ + ЛСх); (25) КР:=/х, (26) Из выражений (25) и (26) видно, что ко- ЭффИцИЕНтЫ К 4(п, К 5" ПрОПОрцИОНаЛЬНЫ активной и реактивной составляющим преобразуемого элемента, Зная Кз, можно найти скорректированные значения: д е(и)Кз19 д = у 1 щ /Кз, и сравнить их с допустимыми отклонениями относительных величин:д Схдоп, 19 ддопДля случая измерения параметров катушки индуктивности состояние ключей схемы конфигурационной коммутации соответствует режиму "Катушка индуктивности" (таблица),На первом этапе к клеммам 2 и 3 измерительной цепи подключается контролируемый элемент 1, имеющий комплексное сопротивлениеЕх =11 х+) Ш(Ь 1+ Л-х) где Ь - номинальное значение индуктивности контролируемой катушки индуктивности; ЬЬ - отклонение от номинала; Йх - активная составляющая.(29)где д Ь = ЬЬ/Ьч, О = в 3 мЯх,Выходное напряжение усилителя 11 по 30 ступает на фазочувствительные выпрямители 21 и 22. На управляющий вход ФЧВ 21подается напряжение, синфазное с напряжением питания Оо, при этом на выходеФЧВ 21 выделяется активная составляющая напряжения формулы (29)Ве(Ое): О д(30)К 1На управляющий вход ФЧВ 22 подаетсянапряжение, сдвинутое ФСЦ 23 на 90 по40 отношению к Оо, при этом на выходе ФЧВ22 выделяется реактивная составляющаянапряжения ОеОо 1е (Ое) = -- .К 1 О(31)Выпрямленные наг 1 ряжения (30) и (31) свыходов ФЧВ 21 и 22 через коммутатор 24аналоговых сигналов последовательно поступают на АЦП 25. Коммутатор 24 управляется БОУ 26. Для упрощения анализа, как ив других режимах работы, условно рассматривают передаточную характеристику АЦПкак непрерывную, линейную с коэффициентом передачи Кдцп = 1, Тогда на выходе АЦП25 получают соответственно цифровые эквиваленты сигналов (30) и (31):Уве =- - дух,э Оо(33) При этом выход ЦАПП 8 через ключ 7(положение а) и через ключ 6 (положение а) подключается к клемме 2 контролируемого элемента 1, а выход суммирующего усилите ля 16 через кл 1 оч 17 (положение а) подключается к второму выводу эталонного резистора 4, С помощью ключа 18 (положение б) подключается источник 20 опорного напряжения переменного тока, т.е, к пря мой цепи усилителя 1.1 подключен эталонный резисторЕ 2= йо, (27) "- а к цепи обратной связи - комплексное сопротивление1571= Ях+) В(Он+ Л х) (28)С помощью БОУ 26 устанавливаются коэффициенты передачи управляемых ЦАПП 8,14,15 соответственно; Кз =; К 4 = 0;щЬ, 2 оК 5 = 1, Подставив значения Е 1, У 2, Кз, К 4, К 5 в зависимость (3), получим выражение выходного напряжения Ое для режима контроля параметров катушки индуктивностикоторые поступают в первую и вторую половины регистра 42 и затем запоминаются в блоке 47 памяти.Второй этап работы устройства соответствует режиму коррекции, при этом состояние ключей схемы конфигурационной коммутации соответствует режиму "Коррекция на -" (таблица). Выход ЦАПП 8 через ключ 7 (положение а) и ключ 6 (положение б) подключается к второму выводу эталонного резистора 5, а выход суммирующего усилителя 16 через кл юч 17 (положение а) подключается к второму выводу эталонного резистора 4, С помощью ключа 18 (положение б) подключается источник 20 опорного напряжения переменного тока, т,е, к прямой цепи и к цепи обратной связи усилителя 11 подключены эталонные резисторы:Ъ= Во, (34) Е 2= Ро, (35)В БОУ 26 с помощью блоков 43,44 и 45 вычисляются значения замещающих воздействий методом последовательных приближений в соответствии с формулами (22), при этом начальные приближения вычисляотся по формулам (23). По управляющему сигналу на выходе 35 уке( и у ( считы (+1) +1) ваются в блок 46 управления. Затем последний через свои информационные выходы 32, ЗЗ и 34 устанавливает соответственно коэффициенты:КЗ = ; К 4 = К 4 ; К 5 = К 5йКод укЕ устанавливает коэффициент3+1)передачи ЦАПП 15 К 4 = К 4( ),код уп,(1 устанавливает коэффициент передачи ЦАПП 14 К 5 =Кд, Подставив значения Е 1, 72, Кз, К 4, К 5 в формулу (3), получим выражение выходного напряжения усилителя 11 на втором этапе работы(36) Данное напряжение, как и на первом этапе работы, поступает на ФЧВ 21 и 22, с помощью которых являются активная и реактивная составляющие сигнала Ое, За 1+1) тем эти составляющие через коммутатор 24 последовательно поступают на АЦП 25, с выхода которого цифровые эквиваленты составляощих Ое ": О К (+1)В-- (37) К 1ВЬ(38)К 1 йо ВЫчерез информационный вход поступают соответственно в первую и вторую половины 5регистра 42. а затем сравниваются с Уие иУ, в блоке 43, т.е.:УЙЕ УВЕЪЕ 10 У ф У 0+1)У (+1)1 пзгп = 1 вПроцесс продолжается до тех пор, пока:Уре - Уне и Уь - У(и) х (и)В результате второго этапа работы устанавливаются следующие значения коэффициентов передачи:К(" = В Ко(Си + ЛСх): (39)и)(40)Из выражений К 5 (39) и (40) видно, что 20 коэффициенты К 4 и и К 5 пропорциональныактивной и реактивной составляющим преобразуемого элемента, Зная Кз, можно вычислить скорректированные значения:25О = Кз/у("),и сравнить их с допустимыми отклонениями 30 относительных величин д ( хдои: ОдопКроме преобразования относительногосопротивления контролируемого резистора, осуществляется преобразование относительных параметров контролируемой 35 катушки индуктивности, а также относительных параметров контролируемого конденсатора, что расширяет область применения предложенного устройства.В данном устройстве реализуется струк турно-алгоритмический метод коррекциипогрешности, с введением которого повышается точность преобразования всех параметоов контролируемых элементов.45 Формула изобретенияУстройство измерения и контроля параметров радиоэлементов с самокоррекцией, содержащее первый эталонный резистор, источник опорного напряжения постоянно го тока, первый суммирующий усилитель,первый цифроаналоговый перемножающий лреобразователь, первый ключ, инвертирующий усилитель с большим коэффициентом усиления, инвертирующий усилитель с еди ничным коэффициентом усиления, первыйвывод первого эталонного резистора соединен с первым входом инвертирующего усилителя с большим коэффициентом усиления, выход первого суммирующегоусилителя соединен с входом первого цифроаналогового перемножающего преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности преобразования параметров контролируемых элементов, в него введены три дополнительных ключа, два цифроаналоговых перемножающих преобразователя, масштабирующий усилитель,второй суммирующий усилитель, две фазосдвигающие цепи, два фазочувствительных выпрямителя, коммутатор аналоговых сигналов, второй эталонный резистор, аналогоцифровой преобразователь, блок обработки и управления и источник опорного напряжения переменного тока, первая клемма для подключения контролируемого элемента соединена с первыми выводами первого и второго эталонных резисторов, выход инвертирующего усилителя с большим коэффициентом усиления подключен к входам первого и второго фазочувствительных выпрямителей, к первому входу коммутатора аналоговых сигналов и через масштабирующий усилитель - к первому входу первого суммирующего усилителя, выход источника опорного напряжения постоянного тока и выход источника опорного напряжения переменного тока соединены с первым и вторым входами первого ключа, выход которого подключен к входу первой фазосдвигающей цепи, к входу второго цифроаналогового перемножающего преобразователя и через инвертирующий усилитель с единичным коэффициентом усиления - к второму входу первого суммирующего усилителя, выход источника опорного напряжения переменного тока подключен к управляющему входу первого фазочувствительного выпрямителя и чег.ез вторую фазосдвигающую цепь - к управляющему входу второго фазочувствительного выпрямителя, выход первой фазосдвигающей цепи подключен к входу третьего цифроаналогового перемножающего преобразователя, выход которого подключен к 5 первому входу второго суммирующего усилителя, выход второго цифроаналогового перемножающего преобразователя подключен к второму входу второго суммирующего усилителя, выход которого подключен 10 к входу второго ключа, первый выход которого подключен к первому выходу третьего .ключа и второму выводу первого эталонного резистора, а второй выход второго ключа подключен к второму выходу третьего ключа 15 и входу четвертого ключа, первый выходкоторого подключен к второму выводу второго эталонного резистора, выход первого цифроаналогового перемножаю- щего преобразователя подключен к входу 20 третьего ключа, выходы первого и второгофазочувствительных выпрямителей подключены соответственно к второму и третьему входам коммутатора аналоговых сигналов, выход которого соединен с вхо дом аналого-цифрового преобразователя,выход которого соединен с входом блока обработки и управления, первый управляющий выход которого подключен к управляющему входу коммутатора аналоговых 30 сигналов, второй, третий, четвертый и пятыйуправляющие выходы блока обработки и управления соединены с управляющими входами соответственно первого-четвертого ключей, первый, второй и третий информа ционные выходы блока обработки и управления соединены соответственно с цифровыми информационными входами первого, второго и третьего цифроаналоговых перемножающих преобразователей, 40 второй выход четвертого ключа соединен свторой клеммой для подключения контролируемого элемента.

Смотреть

Заявка

4656978, 28.02.1989

РЯЗАНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

АНТИПОВ ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ, БУРЛАКОВ ВИКТОР ДМИТРИЕВИЧ, ФРОЛИН МИХАИЛ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 27/02

Метки: параметров, радиоэлементов, самокоррекцией

Опубликовано: 15.11.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-1691776-ustrojjstvo-izmereniya-i-kontrolya-parametrov-radioehlementov-s-samokorrekciejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство измерения и контроля параметров радиоэлементов с самокоррекцией</a>

Похожие патенты