Мостовой измеритель параметров четырехэлементных пассивных двухполюсников Советский патент 1985 года по МПК G01R17/10 

U

fD

(Х

ел

Изобретение относится к области измерения электрических переменных величин, в частности к измерительным мостам переменного тока, и мохсет быть использовано в информационнь-измерйтельной технике, автоматике и промьппленной электронике, например, для измерения параметров объектов, имеющих схему замещения из четырех элементов с двумя разнородными реактивными параметрами (индуктивность, емкость,

. Известен квазиуравновешенный мост для измерения параметров трехэлементного двухпотпосника, содержащий последовательно включенные источник, трансформатор с объектом измерения и образцовым элементом во вторичной обмотке, усилитель, фазочувствительный индикатор, делительный блок, интегрирующий усилитель и отсчетное устройство, а также второй фазочувствительный индикатор, включенный между усилителем и делительным блоком, и экстремальный модулядионньй блок, подключенный к выходу интегрирунлцего усилителя ij . .

Недостатком моста является отсутствие возможности для измерения параметров четырехэлементных двухполюсников..

Известен мост для измерения параметров пассивных трехэлементных,нерезонансных двухполюсников, содержащий последовательно соединенные генератор, интегратор, юунтированйый ключом, объект измерения, операционньй усилитель,.дифференциатор, шунтированный клте)чом, дифференциальный усилитель, нуль-индикатор, кроме того, к выходу генератора подсоединены входы двух операционных усилителей, выходы которых через сумматор подключены к дифференциальному усилителю, к выходу дифференциатора подключен детектор определения линейности переходного напряжения,. а к выходу дифференциального усилителя детектор выделения информации о наличии линейной составляющей 2.

Недостаток такого моста заключается в отсутствии возможности для измерения параметров двухполюсников с разнородными реактивными элементами (индуктивность, емкость),

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является мостовой измеритель параметров четырехэлементных пассивных двухполюсников , содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к диагонали питания электрического моста, другая диагональ которого является измерительной, резисторы в несмежных плечах отношения, объект измерения, имеющий четырехэлементную схему замещения с реактивньми элементами разного характера и четырехэлементное плечо сравнения с реактивными элементами тоже разного характера з.

Недостатком известного,устройства является длительный процесс измерения, так как оно имеет раздельное уравновешивание по двум из четырех измерительных параметров.

Цель изобретения - повышение быстродействия: измерения.

Поставленная цель достигается тем что в мостовом измерителе параметров четырехэлементных пассивных двухполюсников, содержащем генератор ш«1пульсов сложной формы, подключенный к диагонали питания электрического моста, первое плечо которого образовано клеммами для подключения объекта измерения, второе плечо этой же ветви - первым резистором, третье плечо, противолежащее второму, вторым резистором, четвертое плечо последовательно соединенными третьим резистором и катушкой индуктивности, к общим выводам KOTOF IX подключена одним выводом цепочка из последовательно соединенньрс четвертого резистора и конденсатора,. нуЛь-индикатор, подключенньй к измерительной диагонали электрического моста, цепочка из последовательно соединенных резистора и конденсатора подключена другим йыводом к вершине диагонали питания электрического моста, с ко.торой соединен один из выводов второго резистора. 1

На чертеже представлена схема мостового измерителя параметров четырехэлементных пассивных двухполюсников.

Мостовой измеритель параметров четьфехэлементных пассивных двухполюсников содержит генератор 1 импульсов сложной формы, подключенный к диагонали литания электрического моста, клеммы 2 для подключения объекта измерения, первый резистор 3. Другая ветвь электрического моста образована вторым резистором 4. Последовательно соединенные третий резистор 5 и катушка 6 индуктивности включены последовательно с резистором 4. К общим вьшодам резистора 5 и катушки 6 индуктивности подключены последовательно соединенные конден сатор 7, четвертый.резистор 8. Второй вывод цепи соединен с вершиной диагонали питания, к которой подключен резистор 4. К измерительной диагонали электрического моста подключен нуль-индикатор 9. Мостовой измеритель работает следук)щим образом. : Генератор 1 формирует импульсы сложной формы, содержащие участки с плоской вершиной и с изменением напряжения по линейному и квадратичному законам. Во время воздействия на электрический мост плоской вершины импульса генератора 1 в установив шемся режиме через индуктивность катушки 6 индуктивности устанавливается неизменяющийся ток, а через конденсатор 7 - нулевой ток, тогда катушка 6,.конденсатор 7, резистор 8 не влияют на напряжение неравновесия. Однократной регулировкой значения резистора 5 приводят плоскую вер шину сигнала неравновесия к нулю, т.е. выполняют первое уравновешивание электрического моста. Когда на мост поступает линейно изменяющийся участок импульса: генератора 1, через конденсатор 7 после окончания переходного процесса ус танавливается неизменяющийся ток, ко торый на индуктивности катушки 6 ин- дуктивности создает нулевую составляющую напряжения. От элементов 7 и 8 напряжение неравновесия здесь не зависит, оно определяется значениями элементов 5 и 6, но резистор 5 уж использован для уравновешивания. Поэтому однократной регулировкой значе ния индуктивности катушки. 6 индуктивности проводят второе уравновешивание электрического моста. При воздействии с генератора 1 участка с изменением напряжения по квадратичному закону после окончания переходного процесса через конденсатор 7 ус танавливается линейно изменяющийся ток, которьй не зависит от резистора В. В этом случае напряжение неравновесия зависит от элементов .5, 1 54 6 и 7, два из них уже использованы для уравновешивания. Далее однократной регулировкой значения емкости конденсатора 7 проводят третье уравновешивание электрического моста. Во время переходного процесса напряжение неравновесия зависит от всех элементов электрического моста. Однократной регулировкой значения сопротивления неиспользованного уравновешивающего резистора 8 приводят к нулю напряжение неравновесия во время переходного процесса, т.е. производят последнее, четвертое уравновепгавание электрического моста. После уравновешивания производят отсчет по четырем Параметрам измеряемого двухполюсника:C,RBR,R4 ) L CRa+R-t -R) 0 Cf.R|.R,.R % ,-L,TR,+R5y где R,,R,C,L R-. парамет ры лзмеряемого двухполюсника; сопротивление резистора 3; сопротивление резистора 4} сопротивление резистора 5; сопротивление резистора 8; индуктивность катушки 6 индуктивности;емкость конденсатора 7. Таким образом, предлагаемый электрический мост имеет разДельное уравновешивание по всем четырем параметрам, что ускоряет процесс измерения параметров двухполюсника. Раздельное уравновешивание позволяет просто реализовать автоматическое измерение. Это соответствует современным требованиям к измерению параметров многоэлементных двухполюсников и расширяет область применения предлагаемого

I1147985

измерителя. Используя ветвь с уравно- с другими четырехэлементными двух вешивающимь элементами, можно раздель- полюсниками и измерять их парано уравновешивать электрические мосты метры.

МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЧЕТЫРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к диагонали питания электрического моста, первое плечо которого образовано клеммами для подключения объекта измерения, второе плечо этой же ветви - первым резистором, третье плечо, противолежащее второму - вторым резистором, четвертое плечо последовательно соединенными третьим резистором и катушкой индуктивности, к общим выводам которых подключена одним выводом цепочка из последовательно соединенных четвертого резистора и конденсатора, нуль-индиКатор, подключенный к измерительной диагонали электрического моста, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, цепочка из последовательно соединенных резис(Л тора и конденсатора подключена другим вьгаодом к вершине диагонали питания электрического моста, с которой соединен из выводов второго резистора.