Устройство для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений Советский патент 1984 года по МПК G01R19/10 

1, 1 Изобретение относится к радиоизме рительной технике и может быть использовано для измерения отношений амплитуд двух переменных напряжений измерения модуля полных сопротивлени преобразователей информации., наприме электрических управляемых резиеторов активньгх и реактивных сопротивлений и других элементов в широком диапазо не, частот. Известен измеритель отношений малых переменных напряжений, содержащий входной усилитель, суммирующий блок, преобразователь фильтра, корректирующие цепи и оконечный усилит ель lj . Однако измеритель имеет узкий диа пазон измеряемых отношений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений, содержащее последовательно соединенны основной переключатель, входной кас кад, делитель напряжения, вспомогаТельный переключатель с замыкающим, размыкающим и переключающим контакта ми, соединенный с входом и выходом делителя напряжения, и индикатор, а также генератор тактовых импульсов, соединенный с обоими переключателями L2J . Недостатки известного устройства - ограниченный динамический диапа зон измеряемых отношений и большое время измерения. Цель изобретения - расширение динамического диапазона.измеряемых отношений и сокращение времени изме рения . Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения отношения амплитуд двух переменных напря жений, содержащее последовательно соединенные основной переключатель и входной каскад, а также делитель напряжения, первый вспомогательный переключатель с замыкающим, разыыкающим и переключающим контактами, индикатор и генератор тактовых импульсов, соединенньй с обоими переключателями, введен второй вспомогательный переключатель с замыкаюар м размыкающим и переключающим контактами, при этом замыкающий контакт первого вспомогательного переключате ля и размыкающий контакт второго вспомогательного переключателя сое0динены с выходом входного каскада, размыкающий контакт первого вспомогательного переключателя и замыкающий контакт второго вспомогательного переключателя соединены с общей шиной устройства, переклйчающий контакт первого вспомогательного переключате-ля соединен с первым входом делителя напряжения, переключаюш 1й контакт второго вспомогательного переключателя соединен с вторым входом делителя напряжения, выход делителя напряжения соединен с индикатором, а выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым вспомогательным переключателем. Кроме того, делитель напряжения . выполнен в виде последовательно соединенных опорного резистора и магазина резисторов, при этом величина опор ного резистора равна 1-10 Ом, где и - целое положительное число, определяемое мйксимальной величиной сопротивления применяемого типа магазина резисторов и величиной измеряемых отношений напряжений. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения отношения амплитуд двух переменных напряжений; на фиг. 2 - электрическая схема делит еля и апряж е ния. Устройство содержит основной переключатель 1, генератор 2 тактовых импульсов, входной каскад 3, первый вспомогательный переключатель 4, второй вспомогательный переключатель 5, делитель 6 напряжения с первым 7 и вторым 8 входами, нуль-индикатор 9. Вспомогательные переключатели 4 и 5 имеют соответственно замыкающие контакты 10 и 11, размыкающие контакты 12 и 13 и переключающие контакты 14 и 15. При этом переключатель 1 соединен с входом каскада 3, выход которого соединен с контактами 10 и 13. Контакты 12 и 13 соединены с общей шиной, переключающие контакты 14 и 15 соединены с входами 7 и 8 делителя 6, выход которого соединен с индикатором 9, а генератор 2 соединен с индикатором 9, а генератор 2 соединен с переключател:ями 1, 4 и 5. Устройство работает следующим образом. Генератор 2 тактовых импульсов синхронно и периодически с частотой 2-3 Гц переключает основной переключатель 1 и вспомогательные переключатели 4 и 5. Сравниваемые напряжения , амплитуда первого сравниваемого напряжения; Voji - амплитуда второго сравниваемого напряжения; CJ - круговая частота; t - время, с помощью основного переключателя 1 подаются на входной каскад 3, где они усиливаются и детектируются. С выхода каскада 3 сравниваемые напряжения через вспомогательные переключатели 4 и 5 подаются на делитель 6 напряжения. При подаче на вход каскада 3 напряжения Uj выход каска да 3, переключатели 4 и 5 соединяются с первым входом 7 делителя 6 напря жения, а второй вход 8 делителя 6 напряжения соединяется с общей шиной. Коэффициент передачи делителя при этом равен Kg , При подаче на вход каскада 3 напряжения U2 выход каскада 3, переключатели 4 и 5 соединяются с вторым входом 8 делителя 6 на- пряжения, а первьш вход 7 делителя 6 напряжения соединяется с общей шиной Коэффициент передачи делителя при . этом равен С выхода 7 делителя напряжения напряжение подается на нульиндикатор 9.Регулировкой коэффициента пер-едачи делителя 6 напряжения по нуль.индикатору 9 добиваются равенства и.-к,-к

Ькоэффициент передачи касгдекада 3.

Отношение амплитуд двух измерительных напряжений вьфажается

i.

(3)

и.

, .:

faK как в процессе уравновешивания по нуль-индикатору в зависимости от

соотношений измеряемых амплитуд возможны случаи, когда

Предлагаемое устройство имеет значительно больший динамический диапазон, чем( известное устройство, процесс измерения автоматизируется (уравновешивание проводится один раз, нет надобности в дополнительном переключении в случае неуравновешивания), результат измерения непосредственно считьгоается по шкале магазина и время измерения сокращается. С ё то динамический диапазон измеряемых отношений расширяется и может быть больше единицы и меньше единицы. При применении делителя напряжения, состоящего из последовательно соединенных onopUoro резистора (Rpq) и магазина резисторов (ймаг), коэффициенты, передачи Kg, и Kg- делителя напряжения определяются формулами 1 оп маг Тогда с учетом (5) запишем вьфажение (3) в следующем виде 10 Ом, Если выбрать Ron t где п целое положительное число , причем при число п определяют также поряок сопротивления магазина, т.е. R10, то отсчет измеряемого отношения считывается по показаниям магазина сопротивления без дополнительных расчетов по соответствующим ормулам, т.е. можно даписать 7Q- Ймаг

/

х

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ АМПЛИТУД ДВУХ ПЕРЕЖННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее последовательно соединенные основной переключатель и входной каскад, а также делитель напряжения, первый вспомогательный переключатель с замыкающим, размыкающим и переключающим контактами, индикатор и генератор тактовых импульсов, соединенный с обоими переключателями, отличающеес я тем, что, с целью расширения динамического диапазона измеряемых отношений и сокращения времени измерения, в него введен второй вспомогательный переключатель с замыкающим, размыкающим и переключаюпр м контактами, при этом замыкающий контакт первого вспомогательного переключателя и раз1 1кающий контакт второго вспомогательного переключателя соединены с выходом входного каскада, размыкающий контакт первого вспомогательного переключателя и замыкающий контакт второго вспомогательного переключателя соединены с общей шиной устройства, переключающий контакт первого вспомогательного переключателя соединен с первым входом делителя напряжения, переключающий контакт второго вспомогательного переключателя соединен с вторым входом делителя напряжения,вькодделителя напряжения соединен с индикатором, а выход генератора тактовьк имIfyльcoв соединен с вторым вспомогательным переключателем. 2, Устройство поп, 1, отличающе еся тем, что делитель напряжения выполнен в виде последова С тельно соединенных опорного резисл сл тора и магазина резисторов, при этом величина опорного резистора равна ел 11 Ю Ом, где п - целое положительо ное число, определяемое максимальной величиной сопротивления применяемого типа магазина резисторов и величиной измеряемых отношений напряжений.