Измеритель параметров комплексного сопротивления Советский патент 1985 года по МПК G01R27/02 

а

СП

со Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению параметров комплексных величин переменного тока. Целью изобретения является повышение точности измерения параметров комплексного сопротивления путем исключения погрешности, вызванной нестабильностью амплитуды выходного напряжения источника питания. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 векторная диаграмма напряжений в измерительной цепи устройства. Измеритель комплексного сопротивления содержит источник питания (генератор синусоидального напряжения) 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные об.разцовый резистор 2 и измеряемое комплексное сопротивление З.-К сопротивлению 3 и резистору 2 подключе ны сигнальные входы первого 4 и второго 5 преобразователей разности фаз переменных напряжений в цифровой код. Опорные входы преобразова телей 4 и 5 соединены с выходом источника 1. Выходы преобразователей .4 и 5 подключены к входам вычисли.тельного устройства 6. принцип работы устройства заклю чается в следующем. При питании измерительной цепи от генератора 1 переменньм напряжением с амплитудои Up на образцовом резисторе 2 и измеряемом комплексном сопротивлени 3создаются падения напряжения U и и соответственно v.vi:« и, и.е , где Ujj и и - амплитуды комплексных напряжений и Uj, tp - фазовы углы векторов Ujj и U относительно вектора U (фиг. 2). Очевидно, что и« х й„. Комплексное сопротивление равно Z R R (1 Х Uoо Ufl где R - сопротивление образцового резистора 2. Параметры комплексного сопротив ления Zj, напримерJ его модуль 7, и фазовый угол 9(Z;( ), как видно из (1), равны Z - R -У-S-Zx- RO п ; 0 (|,.(2) Как видно из фиг. 2, угол 0 равен S Ч, 4 Cf (3) где Cf, (рр и выходные величины преобразователей 5 и 4. Модуль комплексного сопротивления г,как следует из (2), равен У 0 sinq-z так как из ААОВ (фиг. 2) по теореме синусов U«/Uo sinif,/sintfzВычисление параметров комплексного сопрЬтивления Z и 0 осуществляется в вычислительном устройстве 6 по выходным йеличинам Ср, и {jp преобразователей 4 и 5 в соответствии с выражениями (3) и (4). При необходимости измерения других параметров комплексного сопротивления, например его активной и реактивной I..Z ... составляющих . ГЛ 1 -. Vffe cos(c,.c,.), V (, изменяется программа расчетадля вычислительного устройства без изменения аналоговой части измерителя . Поскольку в предлагаемом устройстве выходные величины преобразователей 4 и 5, по которым рассчитываются требуемые параметры комплек.сного сопротивления, пропорциональны только разности фаз переменных напряжений на сигнальном и опорном входах и не зависутт от амплитуд этих напряжений, то нестабильность этих амплитуд, вызванная нестабильностью амплитуды напряжения источника 1, на точность измерения не влияет. По сравнению с известными устройствами предлагаемое позволяет измерять с более высокой точностью параметры комплексного сопротивления. Пониженные требования к стабильности амплитуды напряжения источника питания позволяют применять в предлагаемом измерителе упрощенные генераторы синусоидального напряжения и дают возможность использовать предлагаемое устройство для точных измерений зависимости параметров комплексного сопротивления объекта от амплитуды приложенного

к нему.переменного напряжения а также для измерения параметров комплексного сопротивления в диапазоне частот.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ , содержащий источник питания, выход которого , соединен с последовательно соединенными, образцовым резистором и одной из клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, первый преобразователь разности фаз переменных напряжений в цифровой код, сигнальный вход которого подключен к одной -из клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, другой из которых соединен с общей шиной, а опорный вход соединен с выходом источника питания, вычислительный блок, один из входов которого соединен с выходом первого преобразователя разности фаз переменных напряжений в цифровой код, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, вызванной нестабильностью амплитуды выходного напряжения источника питания, он снаб3 « жен вторым преобразователем разности фаз переменных г напряжений в (Л цифровой код, сигнальные входы которого соединены с двумя выводами образцового резистора, опорный вход соединен с выходом источника питания, а выход сбединен с вторым входом вычислительного блока.