Способ определения полного сопротивления двухполюсника Советский патент 1990 года по МПК G01R27/26 

5 K,(iiy,)s, Iff-;; ;) 91п(03 ь +

результате получают постоянное выходное напряжение

(П)

UA + 57ТхТТ KtKzKsSfS2(1tAl,)|f2S „ц ц

8 2(i±z.) з , г о, DJ ( у } Ma e.n(Q|t +(,,

.diirz) Ґ-D w } (.2)

где К2- коэффициент усиления нас учетом значений у и и« из вьг

частоте коммутации;30 ражений (7) и (8) получаем постоянное Къ - коэффициент выпрямления напряжение:

синхронного детектора.доя последовательного включения

Изменяют постоянный ток i,, проте-,

кающий через исследуемый двухполюс-и КК8(1-1-/Г ) ------

ник, до исчезновения напряжения час-35 г. 3 г у 2 f

тоты коммутации. При увеличении - ir v v ъ с: .,

- к.,-3а, а г «„ с ij-f/ l n-t-5 i

МОДУЛЯ ПОЛНОГО СОПрОТИВЛеНИЯ С РОС- К l-rtH,}{li- Zi)

том частоты (2,0) указанное изме-х(14Г)()1) (13) некие тока осуществляют дополнительным увеличением сопротивления двухпо-40 для параллельного включения люсника, например, с помощью магазина сопротивлений, включаемого на по-v - v v /чо. 3 6 лупеоиод коммутации последовательноИ г $ г -№

лупериод коммутации последовательно 8

с двухполюсником, в случае уменьше-„

ния модуля попного сопротивления с 45 K, -тЦ Х частотой (2Г,0) - магазином проводи- ,)()

мостей, подключаемым на полупериод (

коммутации параллельно исследуемому - fli -иг 1U ;

двухполюснику. Последовательное или

параллельное подключение магазинов 50 Исчезновение напряжения частоты постоянного тока осуществляют в тот коммутации, а следовательно, и пос- полупериод коммутации, когда через тоянного выходного напряжения (U, исследуемый двухполюсник протекает 0 означает, что в случае увеличе- постоянный ток.ния полного сопротивления его относис тельное частотное изменение определя „ ется соотношением

В указанных случаях напряжение U.

из выражения (3) принимает вид: - л/ г« . /ic%

- 1 Р I TI 4L J ь V.I-5J

для последовательного включения К

5 K,(iiy,)s, Iff-;; ;) 91п(03 ь +

а в случае уменьшения

. - 2,о. Об)

С учетом (13) и (14) модули полных сопротивлений двухполюсника на частоте СО, имеют вид

z| - R(l +Z,) R(l + ,) -

R + r,;(17)

- RO -Г.) - Rd -) - R( 1 - RG, ).( 8)

Увеличивают частоту переменного напряжения до значения , и повторяют указанные операции. Относи- тельные частотные изменения можно определить по аналогии с (13) и (14) из соотношений

«4 Г , 2 0; (19)

I - R1 «

(20)

где r i и G., сопротивление и проводимость магазинов при урановешивании схемы на частоте 0)г - Полное сопротивление исследуемого

двухполюсника на частоте (02 :

R(l +Z,) R + ri (21)

zЈ R(l -2,) - R(l - RGt). (22)

По результатам измерений 2Г,, 2Г ,. 2ELn можно построить частотную характеристику исследуемого двухполюсника при любом з аконе изменения модуля полного сопротивления от частоты.

Таким образом, по значениям магазина сопротивлений или проводимостей постоянного тока определяют частотные изменения модуля полного сопро- тивления в заданном частотном pfcana- зонеСОМИн G3, ,03г. „ё G3 маке- При этом, как следует из формул (17) (18) или (21), (22), в результаты измерения не входят частотные измене ния коэффициента усиления ( Ц1,) широ кополосного усилителя, частотные изменения крутизны (чувствительности1)

5

0

5

0

5

0

5

0 5

детектора ($4) a также частотные .изменения крутизны (чувствительности) множительного преобразования (Sy).

Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 постоянного напряжения, генератор 2 испытательного напряжения перестраиваемой частоты, магазин 3 сопротивлений, магазин 4 проводимостей, переключатели 5 и 6, входные клеммы 7 и 8, шунт 9, блок 10 умножения, широкополосный усилитель 11, амплитудный детектор 12, усилитель 13 частоты коммутации, синхронный детектор 14, индикатор 15 и генератор 16 частоты коммутации.

Исследуемый двухполюсник 17 подклю- чается к клеммам 7 и 8, одна из которых соединена с выходом переключателя 5, а другая - с низкоомным шунтом 9 и одним из выходов множительной схемы 10. Один из входов блока 10 умножения соединен с выходом автоматического переключателя 6, входы которого соединены с источниками постоян - ного 1 и переменного 2 напряжений. Магазин 3 сопротивлений включен между источником 1 и одним из входов автоматического переключателя 5, второй вход которого соединен непосредственно с выходом генератора 2. Магазин 4 проводимостей включен между источником 1 и потенциальным зажимом шунта 9. К выходу блока 10 умножения подключены последовательно соединенные широкополосный усилитель 11, детектор 12, избирательный усилитель 13, синхронный детектор 14 и индикатор 15. Управляющие входы автоматических переключателей 5 и 6 и синхронного детектора 14 подключены к противофазным выходам генератора 16,

Устройство работает следующим образом.

Постоянное напряжение источника

1и переменное напряжение генератора

2через автоматический переключатель 5 поочередно воздействуют на исследуемый двухполюсник .17. Падение напряжения на шунте 9 от постоянного и переменного токов двухполюсника 17 воз- д ействует на один вход блока 10 умножения, на другой вход которого воздействует переменное или постоянное напряжение в зависимости от положения переключателя 6..

При указанных на чертеже положениях переключателей 5 и 6 перемножа

ется постоянный ток, протекающий через исследуемый двухполюсник 17 от источника 1, и переменное напряжение генератора 2, а в противоположном положении переключателей 5 и 6 - переменный ток двухполюсника 17 от генератора 2 и постоянное напряжение источника 1.

При непрерывной работе переключателей 5 и 6, которые управляются противофазными импульсами напряжения генератора 16, пакеты переменных напряжений с выхода блока 10 умножения поочередно усиливаются широкополосным усилителем 11 и детектируются амплитудным детектором 12. Напряжение частоты коммутации усиливается избирательным усилителем 13, настрое ным на частоту генератора 16, и выпрямляется синхронным детектором 14, который управляется противофазными импульсами генератора 16, Выпрямленное напряжение фиксируется выходным индикатором 15.

Сопротивление магазина 3 или провдимость магазина 4 изменяют до получения нулевого показания индикатора 15. Полные сопротивления исследуемого двухполюсника 17 определяют по фо мулам (19) - (22) с учетом показаний магазинов 3 и 4 при изменении частоты генератора 2 в заданном диапазоне частот.

Формула изобретения

рез измеряемый двухполюсник при подаче калибровочных напряжений, сравнивают величины первого и второго сигнала и изменяют значение одного из калибровочных напряжений до установления равенства сигналов, пропорциональных токам через измеряемый двухполюсник, отличаю щ и и - с я тем, что, с целью повышения точ ности и качества первого из калиброванных напряжений,используют постоян ное напряжение, в качестве второго используют переменное напряжение, величину первого сигнала получают в виде произведения величины подаваемого постоянного напряжения на переменное напряжение, амплитуда котор го пропорциональна току через измеряемый двухполюсник, величину . второго сигнала получают в виде произве дения величины второго калиброванного напряжения на постоянное напряжение, величина которого пропорциональ на току через измеряемый двухполюсни при подаче постоянного калиброванного напряжения последовательно с испытуемым двухполюсником включают калиброванное сопротивление, измеряют постоянный ток через измеряемый двух полюсник, а изменение напряжения на испытуемом двухполюснике осуществляют изменением величины калиброванного сопротивления, по значениям посто янного напряжения и постоянного тока через испытуемый двухполюсник опреде ляют его сопротивление на постоянном токе, а величину полного сопротивления испытуемого двухполюсника опреде

Способ определения полного сопротивления двухполюсника, заключающийся

в том, -что на вход измеряемого двухпо- оляют по величине калиброванного соплюсника подают первое и второе ка-ротивления в момент равенства сигналиброванные напряжения, формируютлов пропорциональным токам через

сигналы, пропорциональные току че-измеряемый двухполюсник.

о

0

5

5

рез измеряемый двухполюсник при подаче калибровочных напряжений, сравнивают величины первого и второго сигнала и изменяют значение одного из калибровочных напряжений до установления равенства сигналов, пропорциональных токам через измеряемый двухполюсник, отличаю щ и и - с я тем, что, с целью повышения точности и качества первого из калиброванных напряжений,используют постоянное напряжение, в качестве второго используют переменное напряжение, величину первого сигнала получают в виде произведения величины подаваемого постоянного напряжения на переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна току через измеряемый двухполюсник, величину . второго сигнала получают в виде произведения величины второго калиброванного напряжения на постоянное напряжение, величина которого пропорциональна току через измеряемый двухполюсник, при подаче постоянного калиброванного напряжения последовательно с испытуемым двухполюсником включают калиброванное сопротивление, измеряют постоянный ток через измеряемый двухполюсник, а изменение напряжения на испытуемом двухполюснике осуществляют изменением величины калиброванного сопротивления, по значениям постоянного напряжения и постоянного тока через испытуемый двухполюсник определяют его сопротивление на постоянном токе, а величину полного сопротивления испытуемого двухполюсника опреде

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения частотной зависимости модуля полного сопротивления широкополосных двухполюсников (ДП). Цель изобретения - повышение точности измерения полных сопротивлений в широком частотном и динамическом диапазонах. Напряжения источника 1 постоянного напряжения и генератора 2 испытательного напряжения коммутируются переключателями 5, 6 с частотой генератора 16 в исследуемом двухполюснике 17, подключенном к клеммам 7, 8. Магазины 3, 4 сопротивлений и проводимостей служат для измерений сопротивления двухполюсника на постоянном токе и полного сопротивления. Для этого по индикатору 15 сравниваются сигналы с шунта 9, перемноженные перемножителем 10 при подаче постоянного и переменного напряжений на двухполюсник 17. 1 ил.