Измеритель параметров комплексного сопротивления Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

Устройство относится к иэмерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексного , сопротивления по параллельной схеме замещения, Известно устройство, содержащее инГегратор, источник возмущающего воздействия, триггеры, генератор тактовых импульсов, ключи, делитель напряжения, устройство сравнения и счетчик-индикатор IJ . Недостатком устройства является большая погрешность, обусловленная неучтенной активной составляющей в кo mлeкcнoм сопротивлении исследуемых элементов. Наиболее близким к предлагаемому яцляется устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с ключом, который подключен к триггеру запуска и к коммутатору режима работы конденсатора, сравнивающий блок, соединенный с блоком эталонных напряжений, счет чики, один из которых подключен выходом к блоку передвижения запятой и блоку автоматического выбора пределов измерения, и цифровое табло. Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие из-за того, что период импульсов тактового генератора низкой частоты выбран заведомо больше времени заряда исследуемог.о конденсатора. Так как время заряда конденса тора неизвестно, то период импульсов низкочастотного тактового генератора приходится выбирать заведомо большим. Кроме того, устройств сложно. Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение устройства. Для достижения поставленной цели в измеритель параметров комплекс ного сопротивления, содержащий гене ратор тактовых импульсов, соединенный с ключом, который подключен к триггеру запуска и к коммутатору режима работы конденсатора, сравнивающий блок, соединенный с блоком эталонньйс напряжений, счетчики, оди из которых подключен выходом к блок передвижения запятой и блоку автоматического выбора пределов измерений, и цифровое табло, введены коммутатор тактовых импульсов, соедине ный одним входом с ключом, а вторым с триггером запуска, и выходами с входами счетчиков, ключ, соединен ный параллельно с клеммами для подклю чения исследуемого объекта, управляющим входом - с выходом триггера пороговый блок, соединенный одним входом с блоком э галонных напряжени вторым - с входом коммутатора режим работы,конденсатора, а выходом - с управляющим входом ключа, триггер. подключенный одним входом к блоку автоматического выбора пределов измерений и к входу триггера запуска, другим входом - к выходу элемента И и к входу триггера запуска, а выходом - к входу элемента И и ключа, элемрнт И, соединенный -другим входов с генератором тактовых импульсов, эталонный резистор заряда, подключенный одним выводом к блоку эталонных напряжений, а другим - к одному из входов коммутатора режима работы конденсатора и сравнивающего блока, эталонный резистор заряда, соединенный одним выводом с одной из клемм для подключения исследуемого объекта, а другим - с входом коммсутатора режимов работы конденсато-: ра, логический вычислительный блок,, подключенный к выходам счетчиков и входу цифрового табло. На чертеже представле1на блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовьох импульсов, подключенный . через ключ 2, коммутатор 3 тактовых импульсов, счетчики 4 и 5 и вычислительный блок б к цифровому табло 7. Коммутатор 8 режима работы конденсатора соединен одним входом с эталонным резистором 9 заряда тл выходом сравнивающего блока 10, а другим входом - с эталонным резистором 11 и входом порогового блока 12. Выход коммутатора .8 режима работы конденсатора подключен к одним клеммам измеряемого комплексного сопротивления 13 и,ключа 14, другие клеммы которых соединены с второй клеммой эталонного резистора 11 разряда. Блок 15 передвижения запятой соединен входом . с выходом счетчика 4 и с входом блока 16 автоматического выбора пределов измерений. Выход блока 16 соединен с управлякнцим входом блока 17 эталонных напряжений. Выходы этого блока подключены к эталонному резистору 9, к сравнивающему блоку 1 О и пороговому блоку 12. Триггер 18 запуска соединен одним входом с выходом сравнивающего бло-г ка 10, входом триггера 19 rf входами блоков 15 и 16, Другой вход триппера 1В запуска соединен с другим входом триггера 19 и с выходом элемента И 20. Выход триггера 19 соединен с одним входом элемента И 20 и с управляющей клеммой клю-ча 14. Другой вход элемента И 20 соединен с генератором 1 тактовых импульсов. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 18 запуска находится в нулевом состоянии, ключ 2 закрыт, а коммутатор 8 режима работы конденсатора обеспечивает подключение конденсатора к резистору 11 и таким образом он полностью разряжен. При подаче команды Пуск на вход триггера 18 запуска он перебрасывается в единич ное состояние, открывая ключ 2, и через коммутатор 8 режима .работы конденсатора подключает конденсатор к резистору 9. Начинается заряд исследуемого конденсатора от блока эталонных напряжений и одновременно заполнение счетчика 4 импульсами с тактового генератора 1 через ключ 2 и коммутатор 8 тактовых импульсов который также управляется триггером 18 запуска. Как только напряжение на исследу мом .конденсаторе повысится, сравниваю щий блок IO выдаст импульс, перебра сывающий триггер 18 запуска в нулев состояние. Коммутаторы 3 и 8 переклю чаются в исходное состояние. Начнет ся процесс разряда конденсатора че-, рез эталонный резистор 11. Ключ 2 останется в открытом состоянии, так как на него будет поступать упр вляющее напряжение с порогового (блока 12, которое будет в единичном состоянии, так как напряжение на конденсаторе будет вьвие порога его В1акл1очения. Таким образом, счетчик 5будет заполняться импульсами с тактового генератора 1 через ключ 2 и коммутатор 3 тактовых импульсов. Как только напряжение на исследуемся конденсаторе упадет до порогового значения, пороговый блок 12 перейдет в Hyjieisoe состояние и закроет ключ2. После этого цифровые эквиваленты сформированные счетчиками 4 и 5, по.с тупают в логический вычислительный блок б, а результат их обработки на цифровое табло 7. Если соблюдать условие, что резис тор 9 будет больше, чем резистор 11, то блок 16 автоматического выбора пределов измерения и блок 15 передв1 «ения запятой включены, как показано на чертеже. При переполнении счетчика 4 он перебрасывается в нуле вое состояние и с него поступает импульс, который поступает на входы блоков 15 и 16, а на один из входов триггера 19. Блок 15 передЬинет запятую на цифровом табло на раз ряд, блок 16 увеличивает напряжение поступающее с блока 17 эталонных напряжений на резистор 9. Этот же импульс перебросит триггер 19 в единичное, а триггер 18 запуска в нулевое состояния. Триггер19 замкнут ключ 14 и исследуемый конденсатор мгновенно через него разрядится, На |одномиз входов элемента И 20 в эта время будет логическая 1. Теперь первый же импульс, поступивший на второй вход элемента И с генератора 1 тактовых Импульсов, пройдет через элемент И и перебросит триггер 19 в нулевое, а триггер запуска 18 в единичное состояния. Начнется новый икл измерений. При выполнении условий eU . --.Ucj.eUcp., : fl где IJo - напряжение С5лока 17 J cf - пороговое напряжение срабатывания порогового блока 12, cj напряжение срабатывания блока ю; . б - основание натурального логарифма J , : устройство реализует следукяцую формуПлП , у измеренияСх :.-Л-И, i-n-Z Rg- iiде (1 и 11,2 - соответственно количесто импул ьсов, поступивших на счетчики и 5. R jHR;|;j - номиналы эталонных резисбров 9 и 11. Сомножитель (Rq - R всегда , ожно выбрать равным Ю. Тогда форула измерения примет вцд . ормула измерения внутреннего активно-; го сопротивления имеет вид R (И1-Пг) n2(,v)-ToRq ll где TO - период импульсбв актовбго генератора. Период импульсов известного низкочастотного тактового генератора определяется формулой Т ЗСдлК,, гдедН,- шаг дискретнйх значений сопротивления преобразователя код-сопротивление. Тогда время, необходимое для измерения сопротивления выразится формулойТрс,, где N - количество импульсов низкочастотного генератора тактовых импульсов, поступивших на счетчик. Время разряда исследуемого конденсатора через его внутреннее сопротивление RX и параллельно подключенный преобразователь код-сопро-/ тивление („ выразится . CxRnRx ; Суммарное бремя измерения )-,)Время заряда конденсатора в предлагаемом устройстве 1, зс-х Rg , время разряда tp 3 х R . Суммарное время работы предлагаемого устройства R)4 Поделив суммарное время измерения известного устройства на то ке время предлагаемого устройства, по

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛАРАНЕТРОВ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий :генератор тактовых импульсов, сое.диненный с ключом,который подйп, .чен к триггеру запуска и к коммута-Г-тору режима работы конденсатора, ;сравнивающий, блок, соединенный с блоком этгшонных напряжений, бчетчи- ки, один из которых подключен выходом -к блоку передвижения запятой и блоку автоматического выбора пределов измерений, и. Цифровое табло, л и ч а к щ и и с я юм, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введены коммутатЬр такювых импульсов, соединенный одним входом с ключом, а вторым - с триггером запуска, и выходами - с входами счетчиков,-ключ/ I соединенный параллельно с клеммами для подключения исследуемого объек- та, а управляющим входом - с выходом триггера, пороговый блок, соединенный одним входом с блоком эталонных напряжений, вторым - с входом коммутатора режима paCoTt i конденсатора, а выходом - с управляющим дходом ключа, триггер, подключенный одним входом к блоку aBTOfjiaTH4ecKoro выбора пределов измерений и к входу триггера запуска, другим входом - к выходу элемента и и к входу триггера запуска, а выходе - к входу элемента И и ключа, элемент И, соединенный другим входом с генератором д тактовых импульсов, эталонный рёзкстор заряда, подключеншлй одним вы(Л водом к блоку эталонных напряжений, а другим - к одному из. входов коммутатора режима работы конденсатора и сравнивающего блока, эталонный резистор разряда, соединенный одним 5 выводом с одной изклемм для подклю-1 чения исследуемого объекта, а другим - 1C входом коммутатора режиг эв работы конденсатора, логический вы4 О :числитель ШЛИ блок, подключенный :к выходам счетчиков и входу цифрового, табло. эо ND