Способ измерения электрических величин активного сопротивления,индуктивности и емкости Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в средствах измерения электрических величин активного сопротив ления, индуктивности и емкости. Известен способ измерения электрической емкости конденсаторов, основанный на преобразовании измеряемой величины в интервсШ времени, При этом способе задают определенный уровень напряжения на конденсаторе, емкость которого требуется измерить и измеряют интервал времени, в течение которого конденсатор апериодически разряжается через эталонное сопротивление до заданного опорного уровня напряжения. По длительности интервала времени судят об измерявемой емкости ij . Недостатком этого способа является наличие погрешности, обусловленной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости, заключающийся в том, что измеряемую величину в измерительной активно-индуктивной или активно-емкостной цепи, величина вто рого элемента которой известна, во временной интервал между началом, апе риодического процесса установления напряжения на элементах цепи и момен том совпадения напряжения на одном из элементов с опорным уровнем, пропорциональным напряжению в заданной фазе апериодического процесса, и по длительности временного интервсша судят об измеряемой величине 2 . К недостаткам известного способа является наличие, погрешности, обусловленной конечной величиной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения. Целью изобретения является уменьшен%е погрешности, обусловленной конечной величиной разрешающей способности блока сравнения напряжения на одном из элементов измерительной цепи и опорного, повышение точности. Поставленная цель достигается тем что согласно способу, заключающемуся в том, что преобразуют измеряемую величину первого элемента последовательной активно-индуктивной или актив но-емкостной измерительной цепи, величина второго элемента которой известна, во временной интервал, связанный с началом апериодического про цесса установления напряжения посто. ного тока на элементах цепи, времен ной интервал ограничивают моментом равенства,абсолютных значений напряжений на элементах измерительной це- пи, причем о моменте равенства этих напряжений судят по моменту равенства нулю суммы напряжений на элементах цепи относительно их общего вы- вода. Например, для активно-емкостной последовательной цепи при подключении к ней источника напряжения постоянного тока напряжения на сопротивении и емкости -относительно общей точки их соединения равны соответственно/ Л RC.(1) Ua-Uoe Uc-UoH-e), где U( , Uc соответственно напряжения на активном сопротивлении и емкости относительно общей точки их соединения в последовательной активно-емкостной измерительной цепи; j jнапряжение источника постоянного тока, пктающего измерительную цепь, соответственно активное сопротивление и емкость измерительной цепи; i текущее время от момента подключения источника постоянного тока UQ Временной интервал, пропорциональный измеряемой величине или С, определяется из условий равенства нулю суммы напряжений на активном сопро- . тивлении и емкости измерительной цепи u,u,o. Из выражений (1), (2) и(3) следует, что-интервал времени от начала переходного процесса до момента равенства нулю суммарного напряжения t -RcEnO,5.(4) Снижение погрешности вследствие конечного значения разрешающей способности блока сравнения имеет место вследствие того, что крутизна изменения суммарного напряжения (по времени) в два раза выше, чем крутизна изменения напряжения на одном из элементов измерительной цепи (емкости, индуктивности или сопротивлении). На чертеже изображено устройство, реализующее способ измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости. Устройство содержит источник 1 напряжения постоянного тока, ключ 2, измерительную цепь 3, выполненную в виде последовательно соединенных активного сопротивления 4 и емкости или индуктивности) 5, сумматор б. 3107519 усилитель 7, детектор 8 изменения знака, отсчетный блок 9, блок 10 управления. По сигналу с выхода блока 10 управления ключ 2 размыкает емкость5 дили индуктивность) 5 и подключает к измерительной цепи 3 источник 1 напряжения постоянного тока. С момента подключения источника 1 к цепи 3 в последней происходит апериодичес-10 кий процесс установления напряжения постоянного тока на элементах 4, 5 ,и запускается цифровой отсчетный блок 9. Напряжения на элементах 3 и 5 относительно общей точки их единения подаются на вход суммато24ра 6, который формирует знакопеременное напряжение от + UQ до -U (или наоборот, при изменении полярности источника 1) в течение всего апериодического процесса. Причем смена знака суммарного напряжения происходит в момент, определяемый выражением (4). Напряжение с выхода сумматора б усиливается усилителем 7, а детектор 8 изменения знака формирует из выходного напряжения усилителя 7 сигнал остановки цирового отсчетного устройства 9, которое фиксирует результат измерения измеряемой величины в физических единиЦах и восстанавливает исходное состояние устройства.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСл КИХ ВЕЛИЧИН АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ/ ИНДУКТИВНОСТИ и ЕМКОСТИ, заключающийся в том, что преобразуют измеряемую; .величину первого элемента последовательной активно-индуктивной или активно-емкостной измерительной цепи, величина второго элемента которой известна, во временной интервал, связанный с началом апериодического процесса установления напряжения постоянного тока на элементах цепи, по длительности которого судят об измеряемой величине, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, временной интервал ограничивают моментом равенства абсолютных значений напряжений на элементах измерительной цепи, причем по моменту равенства этих напряжений определяют момент равенства нулю суммы напряжений на элементах цепи относительно их общего вывода. §