Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников Советский патент 1986 года по МПК G01R17/10 

дельное уравновешивание моста, что перспективно для автоматических измерений; Построение ограниченного числа уравновешивающих ветвей, пригодных для уравновешивания и изме1

Изобретение относится к области измерения электрических переменных величин, в частности к измерительным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике , промьшшенной электронике для контроля И измерения многоэлементных двухполюсников, содержащих в схеме замещения активные сопротивления и индуктивности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замещения, содержащей только активные сопротивления и индуктивности.

На чертеже представлена функциональная схема мостового измерителя параметров многоэлементных пассив- шлх двухполюсников.

Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников содержит генератор 1 импульсов сложной формы. Выход генератора 1 подключен к входу электрического моста, содержащего в первом плече резистор 2, в четвертом плече измеряемый ив третьем плече уравнове- .шивающий двухполюсники. В третьем плече, плече сравн ения, в уравновешивающий двухполюсник включены последовательно резистор 3 и катушка индуктивности 4. Параллельно катушке индуктивности 4 включены последовательно соедине1шые резистор 5 и катушка индуктивности 6, параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 7 и к атушка индуктивности 8, которая в случае нечетного числа цепей последовательно соединенных R и I, зашунтированы резистором К„. Во вто

рения значительного числа многоэлементных двухполюсников, исключает необходимость своего электрического моста для каждого измеряемого двухполюсника. з. п.ф-лы. 1 ил.

рое плечо электрического моста включен резистор 9. Объект измерения име- ет схему замещения, совпадающую со схемой плеча сравнения, и состоит из

элементов 10, 11, 12, 13, 14, 15, ... R , параллельно катушке индуктивности 11 включены последовательно соединенные резистор 12 и катушка индуктивности 13. Параллельно катушке индуктивности 13 включены последовательно соединенные резистор 14 и катушка индуктивности 15у которая в случае нечетного числа цепей последовательно соединенных R

и L зашунтирована резистором R . К измерительной диагонали моста под- клйчен нуль-индикатор 16, а к диагонали питания - генератор 1 импульсов сложной формы, состоящий из

коммутатора 17, выход которого является выходом питающего генератора, блока синхронизации 18, выходами соединенного с коммутатором, нуль- индикатором и формирователями 19-21

и т.д. импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на входе и выходе моста равно нулю.

Под воздействием управляющих им- . пульсов с блока синхронизации fS, коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь 19 прямоугольных импульсов.

При воздействии очередного прямо угольного импульса, в установившемся режиме, в ветвях устанавливаются неизменяющиеся токи, и напряжение

неравновесия зависит.только от ве- личин сопротивления R R,, R, зйсторов 2, 3 9, 10. Oднoкpatнoй .регулировкой значений сопротйвле- . , ния уравновешивающего резистора 3 приводится плоская вершина сигнала

на выходе электрического моста к нулю и тем самым выполняется nepeoie условие равновесия

, СП Равновесие электрического моста

здесь и далее отмечают по нуль-индикатору. 16, в качестве которого служит осциллограф.

После первого ур.авнов.ешивания коммутатор 17 под действием импульсов с блока синхронизации 18 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов линейно изме- някщегося напряжения.

При воздействии очередного сигнала после окончания переходного процесса на индуктивностях катушек индуктивности 4, 11 устанавливаются неизменяющиеся напряжения, и напряжение неравновесия зависит от значений сопротивлений резисторов 2, 9 и индуктивноетей катушек индуктивности 4 и I1. Имея в виду, что первое условие равновесия выполнено, приводится плоская вершина сигнала неравновесия к нулю однократной регулировкой значений индуктивности катушки 4 и вьшолняется второе условие равновесия. Равновесие здесь и в дальйейшем отмечается по нуль- индикатору 16.

Далее коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов с изменением напряжения в импульсе по квадратичному закону и т.д., то есть по закону степенных функций.,

. Каждый раз после окончания переходного процесса импульсный сигнал неравновесия имеет плоскую вер- шину. Приводя ее к нулю однократной регулировкой уравновешивающего параметра, выполняется очередное условие равновесия

R, S, и т.д. (2) где Rj, RIJ - сопротивления резисторов 5 и 12 соответственно..

Ь каждой резистивно-индуктивной цепи регулируются вначале значения индуктивностей уравновешивающей катушки индуктивности, а затем значение сопротивления уравновешивающего резистора. Эти регулировки сле- дует проводить сначала для первой резистивно-индуктивной цепи, затем для второй цепи, третьей и т.д. При последнем уравновешивании приводят

к нулю экспоненциальные выбросы в измерительной диагонали моста, при этом используются импульсы с форми-г рователя, который питает мост при предпоследнем уравновешивании. Отсчет значений искомых величин берется из условий равновесия (1, 2...},

Таким образомI устройство позволяет измерять параметры пассивных двухполюсников, содержащих однородные реактивные элементы, что расширяет его функциональные возможности и сферу применения.. Урав-- новешивание моста раздельное, что перспективно для автоматических измерений. Рассмотренный путь измерения параметров мостовыми цепями яв- ляется перспективным, так как не требует для каждого измеряемого двухполюсника разрабатывать свой электрический мост. Здесь требует- ся построить ограниченное число урав новешивающих ветвей, которые при- годны для уравновешивания и измерё- ния значительного числа многоэлементных двухполюсников. В частности построение объекта измерения в электрическом мосте может быть дру гим.

Ф.ормула изобретения

1. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсНИКОВ, содержащий генератор импульсов сложной формы, соединенный первым и вторым выходами с диагональю питания электрического моста, два плеча которого, подключенные к первой вершине Диагонали питания электрического моста, образованы резисторами, третье плечо образовано последовательно соединенными резистором и катушкой индуктивности, к общему

вьшоду которых подсоединен втй- . рой резистор, четвертое плечо обра- . зовано клеммами для подключения объекта измерения, нуль-индикатор, подсоединенный первым и вторым вхо-

дами к измерительной диагонали электрического моста, третий вход нуль- индикатора соединен с третьим выхо- . дом генератора импульсов сложной формы, отличающийся тем,

что, с целью расширения его функциональных возможностей, в третье плечо введены при четном числе элементов .п последовательно в ключенных -5-11 (г Де п 4, 6, 8) цепей из последовательно соединенных ре- эистора и катушки индуктивности, причем резистор каждой последующей цепи подключен -к общим выводам резистора и катушки индуктивности предыдущей цепи, а все вторые выводы катушек индуктивности третьего плеча соединены с второй вершиной диагонали питания,электрического моста в случае нечетного чиола элементов- П число последовательно включенных цепей из последовательно соединенны резистора и кадушки индуктивности равно - (где п 5 7, 9) и параллельно последней катушке индуктивности введен резистор.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем. Что генератор импульсов сложной формы содержит

п-1 формирователей импульсов с изменением напряжения в импульсе по закону K,t , X,t ... где (о , К, , t..... -.постоянные коэффициенты, . t - время, коммутатор, выходы которого соединены с выходами формирователей импульсов, первый выход коммутатора соединен с первьад

выходом генератора импульсов сложной формы, второй выход коммутатора соединен с- вторым выходом генератора импульсов сложной формы, блок . синхронизации, М -1 выходов которого соединены соответственно с входами формирователей импульсов, П выход блока синхронизации соединен с входом коммутатора, а h +1 выход блока синхронизации соединен с

третьим выходом генератора импульсов сложной формы.

Изобретение касается измерений электрических переменных величин и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике, промышленной электронике . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей .измерителя за счет измерения параметров объекта с многоэлементной схемой замещения, содержащей только активные со- противления и индуктивности. Измеритель содержит генератор I импульсов сложной формы, состоящий из КОМ мутатора 17, блока синхронизации 18 и формирователей 19-21 и т.д. импульсов. Электрический мост, первое- плечо которого содержит резистор 2, третье плечо - уравновешивающий, а четвертое - измеряемый двухполюсники. В уравновешивающий двухполюсник третьего плеча включены резисторы 3, 5, 7 и катушки индуктивности 4, 6 и 8. При нечетном количестве цепей последовательно соединенных R и L катушка индуктивности 8 зашун- тирована резистором R,, . Второе плечо, электрического моста содержит резистор 9. Схема замещения объекта измерения совпадает со схемой плеча сравнения и состоит из катушек индуктивности II, 13, 15э резисторов 10, 12 14 и шунтирующего резистора R. В измерителе предусмотрено раз(Л с ISO 00 4i)k to