Устройство для измерения информации преобразователей на основе реактивных сопротивлений Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электри ческим измерениям и телеизмерениям и может быть использовано в различ ных областях промышленности, в частности в автоматизированных системах управления технологией производства и при геофизических исследованиях скважин. Известно применение мостовой схемы для определения таких параме ров, как сопротивление, емкость и .индуктивность. Затем с неизвестным параметром включается в .одно из пл моста, мост уравновешивается и неи вестная величина определяется чере известные параметры трех остальных плеч моста jlj . Однако данное устройство трудно реализовать в некоторых областях применения, напримерв телеизмерении, из-за влияния распределения параметров линии связи. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устрой во, содержащее линию связи между приемной и передающей стороной, на передающей стороне - блок питания, трансформатор, конденсатор,элемент сброса, коммутатор, три пары входны зажимов для подключения преобразова телей . R, L, С, на приемной стороне источник питания, блок сравнения, резисторный делитель и блок регистрации, причем на передающей стороне общий провод соединен с первыми входными зажимами R,C, первым выводом вторичной обмотки трансформатор и блоком питания, выход которого через элемент сброса соединен с вхо дом начальной установки коммутатора ВЫХОДЫ которого соединены с вторыми входными зажимами для подключения преобразователей R,L,С,тактирующий вход коммутатора соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформ тора, первичная обмотка которого одним выводом через конденсатор сое динена с входом коммутатора, а друг выводом с входом блока питания, на приемной стороне источника питания соединен с первым выводом резисторного делителя и первым входом блока сравнения, третий вход которого сое динен с общей точкой резисторного делителя, второй вывод которого сое динен с блоком регистрации, первый провод линии связи соединяет первый вход блока сравнения и общую точку первичной обмотки трансформатора и блока питания, второй провод линии связи соединяет второй вход блока сравнения и общую точку конденсатора и входа коммутатора 2} Недостатком данного устройства является то, что, используя преобра зование параметра в интервале времени при переходных процессах в RC - или RL. - цепях, один из элементов цепи берется за образцовый, а другой за измеряемый, в устройстве нельзя применить единый образцовый элемент цепи, с помощью которого можно было бы измерить все три К,1,,Спараметра. Например, с помощью образцового С-параметра измеряют R - параметр, но нельзя измерить L или С-параметры. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерения RLC-параметров, заключающееся в возможности измерения всех трех параметров через любой из LC-napaметров, взятый за образцовый. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измеренш информации преобразователей на основе реактивных сопротивлений, содержащее линию связи между приемной и передающей стороной, на передаю- ; щей стороне-блок питания, трансформатор, конденсатор, элемент сброса, коммутатор, три пары входных зажимов для подключения первичных преобразователей R,L,C,на приемной стороне - источник питания, блок сравнения, резисторный делитель и блок регистрации, причем на передающей стороне общий провод соединен с первыми входными зажимами для преобразователей R, С., первым выводом вторичной обмотки трансформатора и блоком питания, выход которого через элемент сброса соединен с входом начальной установки коммутатора, выходы которого соединены с вторыми входными зажимами для подключения преобразователей R, L,С,тактирующий вход коммутатора соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора,первичная обмотка которого одним выводом через конденсатор соединена с входом коммутатора, а другим выводом с входом блока питания, на приемной стороне источник питания соединен с первым выводом резисторного делителя и первым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с общей точкой резисторйого делителя, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход блока сравнения соединен с блоком регистрации, первый провод линии связи соединяет первый вход блока сравнения и общую -точку первичной обмотки трансформатора и блока питачкя, второй провод линии связи соединяет второй вход блока сравнеиия и общую точку конденсатора и входа коммутатора, введены на передающей стороне генератор и два ключа, причем выход генератора соединен с управляющими входами ключей, первый входной зажим для преобразователя L через первый ключ соединен с общей шиной устройст(ва, которая через второй ключ соединена с вторьлм входным зажимом преобразователя С. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит на передающей стороне блок 1 питания, трансформатор 2, конденсатор 3, элемент 4 сброса, коммутатор 5, (реэистивные) R 6, (индуктивные) L 7 и (емкостные) С 8 первичные преобразователи, (коммутирующие) ключи 9 и 10, генератор 11, первый 12 и второй. 13 провода линии связи. На приемной стороне устройство содержит источник 14 питания, блок 15 сравнения, резисторный делитель 16, блок 17 регистрации. Вход блока 1 питания.соединен с первым проводом 12 линии связи и через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора 2 и конденсатор 3 со вторым проводом 13 линии связи и входом коммутатора 5, .а выход через элемент 4 сброса соединен со входом начальной установки коммутатора 5. Выходы последнего сое динены с резистивными первичными пре образователями 6, с последовательно соединенными индуктивными первичными преобразователями информации 7 и коммутирующими ключами 9 и с параллельно соединенными емкостными первичными преобразователями информации 8 и коммутирующими ключами 10. Генератор 11 соединен с управляющими вхо дами ключей 9 и 10. Источник 14 питания соединен с первым проводом 12 линии связи и первым входом блока 15 сравнения, второй вход соединен с проводом 13 л нии связи, а третий вход - с выходом резисторного делителя 16, соединенного с источником 14 питания. Выход блока 15 рравнения подключен ко входу блока 17 регистрации. Устройство работает следующим . образом. После подачи напряжения питания коммутатор 5 под воздействием импуль са, вырабатываемого элементом 4 сбррс приводится в исходное состояние, при котором к проводу 13 линии связи под ключается ре.зистивный первичный преобразователь б. Через подключенный резистинный,преобразователь 6 начина ет заряжаться распределенная емкость между проводами 12 и 13 линии связи -В данном случае роль образцовой емкости выполняет распределенная емкос линии связи. До подачи напряжения пи тания эта распределенная емкость был разряжена, поэтому потенциал точки соединения провода 13 линии связи и. входа блока 15 сравнения близок к напряжению источника 14 питания к, следовaTejjbно, является более высоки отно ительно потенциала другого входа блока; 15 сравнения, подключенного к выходу резисторного делителя 16. По мере заряда распределенной емкости линии связи разность потенциалов на этих двух блоках стремится к нулю, при достижении которого блок 15 сравнения срабатывает, вьщавая импульс окончания заряда распределенной емкости линии связи в блок 17 регистрации. Одновременно происходит разряд распределенной емкости линии связи через блок 15 сравнения, через входы, подключенные к проводам 12 и 13 линии связи. Одновременно через входы блока 15 сравнения, подключенных к проводу 12 линии связи и к выходу резисторного делителя 16, происходит шунтирование верхнего резистора последнего, в результате на выходе реэисторного делителя 16 образуется новое значение напряжения срабатьавания блока 15 сравнения. Разряд распределенной емкости линии связи прюисходит до тех пор, пока потенциал входа блока 15 сравнения, подключенный к проводу 13 линии связи, не достигнет нового значения потенциала на выходе резисторного делителя 16. После этого блок 15 сравнения вьщает сигнал об бкончании разряда распределенной емкости в блок 17 регистрации. Временной интервал, отсчитываемый от момента начала заряда распределенной емкости до начала разряда, пропорционален величине резистивного преобразователя 6. Одновременно с зарядом распределенной емкости происходит заряд и разряд конденсатора 3, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора 2 между проводами 12 и 13 линии связи и имеющую емкость в несколько десятков раз меньше емкости линии связи. Сформированный во время разряда импульс управления со вторичной обмотки трансформатора 2 поступает на тактируюпщй вход коммутатора 5, который подключает, например, индуктивный преобразователь 7 информации. Снова происходит заряд распределенной емкости, но не непрерывно, а ступенчато, так как ключ 9 под ; воздействием генератора 11 коммутирует зарядный ток цепи, тем самым реактивное сопротивление индуктивного преобразователя 7 будет оL, где OiCxinSt-частота генератора 11, а L неизвестная индуктивность преобразователя 7. Зарядный ток распределенной емкости также определяется реактивным сопротивлением преобразователя 7, поэтому время заряда распределенной емкости пропорцио

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ РЕАКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащее линию связи между приемной и передающей стороной, на передагацей стороне - блок питания, трансформаттор, конденсатор, элемент сброса, коммутатор, три пары входных зажимов для подключения первичных преобразователей R,L|Cj на приемной сторонеисточник питания, блок сравнения, резисторный делитель и блок регистрации, причем на передающей стороне общий провод соединен с первыми входными зажимами для преобразователей RiC,первым выводом вторичной Обмотки трансформатора и блоком питания, выход которого через эле- , мент сброса соединен с входом начальной установки коммутатора, выходы которого соединены с вторыми вход- , ньми зажимами для подключения преобразователей R,L,,C, тактирующий вход коммутатора соединен с вторым выводом второй обмотки трансформатора, первичная обмотка которого одним выводом через конденсатор соединена с входом коммутатора, а другим выводом с входом блока питания, на приемной стороне источник питания соединен с первьм выводом резисторного делителя и первым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с общей точкой резисторного делителя, второй вывод которого соединен с общей шиной устройстi ва, выход блока сравнения соединен с блоком регистрации, первый про(Л вод линии связи соединяет первый вход блока сравнения и общую точку первичной обмотки трансформатора и блока питания, второй провод линии связи соединяет-второй вход блока сравнения и общую точку конденсатора и входа коммутатора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены на передающей стороне генератор и Два ключа, причем выход .генератора соединён с управляющими входами ключей, первый входной -зажим для преобразователя с4 через первый ключ соединен с общей шиной устройства, которая через второй ключ соединена с вторым входным зажимом преобразователя с.