Способ измерения параметров многоэлементных двухполюсников мостами переменного тока Советский патент 1990 года по МПК G01R27/02 

Описание патента на изобретение SU1599803A1

1

(21)4422048/24-21

(22)10.05.88

(46) 15.10.90. Бюл. № 38

(71)Ульяновский политехнический институт

(72)А.А.Тюкавин

(53)621.317.322.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 158627, кл. G 01 R 17/10, 1963.

Авторское свидетельство СССР № 1529132, кл. G 01 R 17/10, 1988.

(54)СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ МОСТАМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений параметров многоэлементных двухполюсников, являющихся схемами замещения объектов исследования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа при достаточно высокой точности - достигается за .счет приведения моста в частотно-независимое состояние равновесия путем повторных уравновешиваний моста на заданных частотах двумя регулируемыми параметрами плеча сравнения при включенном в это плечо образцовом двухполюснике, значения параметров которого вычисляют по значениям двух регулируемых параметров и значениям активной и реактивной составляющих импеданса образцового двухполюсника в конце предыдущих уравновешиваний моста.2 ил. . .

о

Похожие патенты SU1599803A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ N-ЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ МНОГОПЛЕЧИМ ТРАНСФОРМАТОРНЫМ МОСТОМ 2000
  • Тюкавин А.А.
  • Тюкавин П.А.
  • Тюкавин А.А.
RU2174688C1
Способ измерения параметров четырехэлементных двухполюсников мостом переменнного тока 1988
  • Тюкавин Александр Александрович
SU1529132A2
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ N-ЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ МНОГОПЛЕЧИМ ТРАНСФОРМАТОРНЫМ МОСТОМ 2000
  • Тюкавин А.А.
  • Тюкавин П.А.
  • Тюкавин А.А.
RU2168181C1
Способ измерения параметров четырехэлементных двухполюсников мостом переменного тока 1985
  • Тюкавин Александр Александрович
SU1320761A1
Способ измерения параметров резонансных четырехэлементных двухполюсников мостом переменного тока 1987
  • Тюкавин Александр Александрович
SU1436076A1
Способ измерения параметров трехэлементных пассивных двухполюсников 1981
  • Тюкавин Александр Александрович
SU945806A1
Способ измерения параметров четырехэлементных двухполюсников мостом переменного тока 1988
  • Тюкавин Александр Александрович
SU1536320A2
Способ раздельного измеренияпАРАМЕТРОВ ТРЕХэлЕМЕНТНыХ пАССиВ-НыХ дВуХпОлюСНиКОВ 1979
  • Тюкавин Александр Александрович
  • Кольцов Александр Алексеевич
SU849100A1
МНОГОПЛЕЧИЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ ПО ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ GLC-СХЕМЕ И СПОСОБ ЕГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПО ТРЕМ ПАРАМЕТРАМ 1999
  • Тюкавин А.А.
  • Хазиев Т.А.
  • Дугушкин С.Н.
  • Тюкавин П.А.
RU2149413C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ ЧАСТОТНО-НЕЗАВИСИМЫМИ МОСТАМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1998
  • Тюкавин А.А.
  • Тюкавин П.А.
  • Тюкавин А.А.
RU2144196C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 599 803 A1

Реферат патента 1990 года Способ измерения параметров многоэлементных двухполюсников мостами переменного тока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений параметров многоэлементных двухполюсников, являющихся схемами замещения объектов исследования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа при достаточно высокой точности - достигается за счет приведения моста в частотно-независимое состояние равновесия путем повторных уравновешиваний моста на заданных частотах двумя регулируемыми параметрами плеча сравнения при включенном в это плечо образцовом двухполюснике, значения параметров которого вычисляют по значениям двух регулируемых параметров и значениям активной и реактивной составляющих импеданса образцового двухполюсника в конце предыдущих уравновешиваний моста. 2 ил.

Формула изобретения SU 1 599 803 A1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в средствах измерений параметров многоэлементных двухполюсников мостами переменного тока.

Цель изобретения - расширение области применения за счет измерения параметров с числом элементов,большим четырех,.

На фиг.1 изображена схема моста, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - образцовый и измеряемый полюсники при измерении с помощью моста (фиг.1) параметров, например, пятиэлементного двухполюсника (фиг.26).

На фиг.1 обозначены: 1 - плечо сравнения; 2 - конденсатор переменной емкости С; 3 - резистор переменной прово; и 1ости G (конденсатор 2 и резистор 3 являются двумя регулируемыми элементами плеча 1 сравнения при уравновешивании моста на каждой частоте измерения); 4 - образцовьм многоэлементный двухполюсник,включенный параллельно резистору 3 и конденсатору 2; 5 и 6 - переключатели; 7 - ключ; 8 - измеряемый многоэлементный двухпол лсник, включенный в плечо 9 измерения; 10 - частотно-из- бирательньп нуль-индикатор; 11-15 - зажимы; 16 и 17 - вершины измерительной диагонали моста, U,, U - синфазные напряжения питания моста; и - напряжен 1е, противогазное и равное по модулю напряжению Г, (т.е.

СП

00

О

315

Uj -U,)j т j I g токи плеча I сравнения и плеча 9 измерения;

3 разбаланса в диагонали измерения.

На фиг,2, а обозначены: 18 - ре- зистор переменного сопротивления R последовательно включенный с парал- лельным соединением конденсатора 19 переменной емкости С, , резистора 20 переменной проводимости G ,, и цепи из последовательно соединенных конденсатора 21 переменной емкости СJQ и резистора 22 переменного со.против- ления R..,

На фиг.2,6 обозначены: 23 - резис ° 3х последовательно соединенный с параллельным соединением конденсатора 24 (,), резистора 25 IX из последовательно сое- диненных конденсатора 26 (С,.) и ре- зистора 27 (R).

Функции, описывающие комплексную проводимость измеряемого 8 и образцового 4 двухполюсников, имеют едина- ковый вид и представляют собой отношение двух полиномов, в которых коэффициенты перед степенями переменной j W определяются параметрами схемы замещения этих двухполюсников,Так, при измерении параметров пятиэлемент- ного двухполюсника (фиг,2,б) комплексная проводимость этого .двухполюсника

Y-. (w) -,- М1;ад1и) , Ьг (jw)-i+ Ъ, JW+ 1

где коэффициенты

а C,C,.(l + G,,R),. (2) ai (С,, + G,,R, С)/(1 +

);(3)

G,,/(l н- G,R3)j

a,R3, + (а,/С,),

(4) (5) (6)

а комплексная проводимость образцового двухполюсника (фиг,2,а)

Y4(io) -MMl i Aj. Ао .,, B2(juj) + В, j u;+ Т где

А .C,oC,R,/(l + ); (8) АГ- (,0 + G,(,R,C,o-b С,)/(1 +

GfoRjo

АО G,,/(l + G,,R

BZ

в, A.Rjo + (А,/С„

В формулах (2) - (6) С,у, G. , Cjfjf, R, 3Jt параметры схемы замещения измеряемого двухполюсника (элементы 24,25,26,27,23), а в формулах (8) - (,2) С„, С,,, С,,, R, Kj -параметры схемы образцового двухполюсника (элементы 10 20 21 22,18),

Измерительным состоянием моста (фиг,1) является частотно-независимое состояние равновесия, описываемое уравнением

25 (13)

35

0

5

0

Yj(w) mY4(uJ),

где m w ,, числа витков вторичных обмоток трансформатора питания с тесной индуктивной связью, с которых -снимаются напряжения U, ,й . В измерительном состоянии моста параметры элементов 2 и 3 имеют нулевые значения: С О, G 0.

Измерительному состоянию моста соответствует по крайней мере 1 п/2 равенства вида

Yj(w.) raY(Wj), (14)

где Wj- i-я частота измерения, если число измеряемых параметров п двухполюсника 8 является четным.

Если же это число нечетное,то число указанных равенств (14) равно 1 (п + 1)/2,

По получении измерительного состояния моста значения измеряемых параметров двухполюсника 8 определяются по значениям параметров элементов образцового двухполюсника 4, имеющего идентичную ему схему замещения, с учетом отнощения чисел витков т. Так, в случае измерения параметров пятиэлементного двухполюсни- ка (фиг,2,б) в частотно-независимом состоянии равновесия моста измеряемые параметры определяют по формулам:

5

U

Чх

тС mG

10

10

,;

(15) (16) (17)

R

2 If

R

Эх

Racj/m,

которые являются расчетными.5

Измерения параметров многоэлемент- ных двухполюсников по предлагаемому способу осуществляют в два этапа.

На первом этапе измерения производят уравновешивания моста регулировками двух параметров С и G элементов 2 и 3 плеча сравнения на 1 заданных частотах измерения при отключенном двухполюснике А. Ключ 7 при этих

.1599303.6

(18)После нахождения из составленной системы уравнений значений указан(19)ных коэффициентов определяют далее значения параметров элементов схемы замещения образцового двухполюсника на основе зависимостей между этими параметрами и коэффициентами перед степенями переменной jw комплексной

10 проводимости Y (с).

В измерения па1раметров пя- тиэлементного двухполюсника (фиг.2,б) на первом этапе после уравновешивании моста получают следующие три рауравновешиваниях разомкнут. В конце .

каадого уравновешивания на i-й задан- в ёнства|подобныГравё1 тв7(20) : ной частоте, заканчивающегося по достижении минимального показания нуль- индикатора 10, имеет место равенство

20

, + jw,CJ (w,) +

+ jImYj(w,)J + /3ig(w,),(22)

U,G; + J4-Ci UitReYg(u;i) +

+ jImYj(Wi)3 + Zlisr(u.i), (20)

где 4Ig|,(ujj) - остаточньй ток разбаланса моста на частоте Wj , не сводимый к нулю при уравновешивании мое- 30 та регулировками G var, С var из-за влияния высших гармоник напряжения питания на показания нуль-индикатора 10, поскольку мост (фиг.1) на первом этапе является частотно-зависимым.

Значения G. и С,, соответствуюгцие значениям активной и реактивной составляющих комплексной проводимости YO(U}() объекта измерения, отсчитыва35

40

иДС, + juJ3C33 U,ReY, (wj) +

+ j ImY (wpJ + d ier ) (24)

Значения G ,G,,,C.,,C, Cj используют для нахождения коэффициентов Ai, AI, Ад, В.;, .В, проводимости . Y(,i(w) в соответствии 6 равенством (21), т.е. равенством:

Y (,0 ) bii il -±-AjiiiLi± A B,(ja,j) + B,ja;,+ 1

G; + JLO,C ,-.(25)

Система линейных уравнений для ют Гиспользу т длГсос тавления сис- нахождения коэффициентов А, А,, А„,

J Кг mnntrr ост

темы 21 линейных уравнений для наВ 2, Б, следующая: .г

хождения коэффициентов перед степенями переменной j Ы функции Y (us). Уравнения указанной системы составляют на основе равенств

Y4, (W;) G, + JW.C,., (21)

где Y.,() - комплексная проводимость двухполюсника 4, соответствующая на частоте W; отсчетам G. и С., полученным на первом этапе измерения.

В измерения па1раметров пя- тиэлементного двухполюсника (фиг.2,б) на первом этапе после уравновешива .

нии моста получают следующие три ра .

в ёнства|подобныГравё1 тв7(20) :

в ёнства|подобныГравё1 тв7(20) :

, + jw,CJ (w,) +

+ jImYj(w,)J + /3ig(w,),(22)

UiCGj + jWjGtJ U,ReY, (w,) +

+ jImYj(uj) +4±вг(),(23)

иДС, + juJ3C33 U,ReY, (wj) +

+ j ImY (wpJ + d ier ) (24)

Значения G ,G,,,C.,,C, Cj используют для нахождения коэффициентов Ai, AI, Ад, В.;, .В, проводимости Y(,i(w) в соответствии 6 равенством (21), т.е. равенством:

Y (,0 ) bii il -±-AjiiiLi± A B,(ja,j) + B,ja;,+ 1

G; + JLO,C ,-.(25)

Система линейных уравнений для нахождения коэффициентов А, А,, А„,

Кг mnntrr ост

В 2, Б, следующая: .г

,G, ,B, -f ,;

-u)jA +u)2C4.B, + A

+U)3GjB, , + A

0 ii

G,

A, +W, C,B - C,; A ,,B, - G,B,

0 S

(26)

A, + ( CjBt - GgB, - Сэ Решения системы (26) имеют вид;

15998038

В, - i J™- l i CгIGJ - сэ) + Сз(с, - G,)

, (G, - G,) + а.,с;()+1оТс;( 7)

iVfC, - с, В,(а,С,- ы;с,)/(а,-с,); 28)

А, С,(1 ) + G,B,; (29)

А, - 2- - -2 -i-bi lGj-..а,|с.-u;tc.)j

( w|- ) (30)

А„ ..G, -u;UA,- G,B,- C,B,.(31) навливают значения этик параметров

На основе зависимостей (8) - (,2) Гко це повГ ° измерения.

определяет значения параметров образ-перв ои- с р иг J np L trG ™

Цового двухполюсника (иг.2.а) по ,5« С var на

°P У тигают равенства °

50

(32)

(B,A.j - А,В,

А,/(1 - А,КЗ,);

(33) (34)

R,, A,, --.

С С,(, ;

to

20

А,(1 +-G,,R,)/C

(35) (36)

Вычисленные на первом этапе значения R , c,ff,. G,, , c соответствуют измеряемым значениям R - IX Р-ал 2x недостаточно точно, поскольку получены они на основе приближенных равенств (22) - (24) содержащих остаточный ток разбаланса

На втором этапе измерения проводят повторные уравновешивания моста. В отличие от прототипа их осуществляют регулировками двух параметров на каждой из 1 заданных частот при наличии в плече 1 сравнения образцового двухполюсника 4. Включение двухполюсника 4 в плечо сравнения осуществляют путем замыкания ключа 7.При проведении каждой серии повторных уравновешиваний на 1 частотах значения параметров элементов схемы двухполюсника 4 являются неизменными.

При проведении первой серии повторных уравновешиваний двухполюсник 4 имеет комплексную проводимость () являющуюся первым приближением к комплексной проводимости Y4(w) двухполюсника 4 в конце измерения. Для реализации проводимости 41 регулировкой параметров элементов схемы двухполюсника 4 уста(37)

и, ,(cop +UG, 20 - J ImY, (w,.) H. WjdC,. :l иЛКеУ(ы,.) -f jlinY,((o,)3,

f 4,(-) HlmY,,(P .,,,„,.

лексноГ ™ . составляющие комплексной проводимости Y,(u,) образцового двухполюсника 4 на частоте W,;.

пп.. г ° клонения парамет- 30 ров G и G элементов 2 и 3 от их нулевых значений на частоте со .

Если отклонение дс: или G является отрицательным; то при повторном уравновешивании моста переключа- 5 тепь 5 или 6 находится в верхнем положении и к элементу 2 или 3 подводится напряжение (Jj -U .

Благодаря тому, что плечо 1 сравнения содержит образцовый двухполюсник 4, выполненный по схеме замег е- ния измеряемого двухполюсника, а па- Р.аметры этого двухполюсника отличаются не намного от отсчитываемых в конце измерения значений, то состоя- 5 ние равновесия моста (фиг.1) при первой серии повторных уравновешивании близко к частотно-независимому. В таком состоянии высшие гармоники напряжения питания практически не влияют на показания частотно-избирательного нуль-индикатора 10 (или очень мало влияют). Равенство (37) на калодой частоте вследствие этого выполняется с погрешностью, существенно меньшей, чем равенство (20) на первом этапе измерения. Ток разбаланса Kw.) в конце каждого повторного уравн9вешнвания первой серии близок по модулю к порогу чувст0

0

вительности нуль-индикатора 10 или превьшает его не намного и поэтому в правой части равенства (37) он не указывается.

По проведении первой серии повторных уравновешиваний моста (фиг.1) на 1 частотах измерения составляют систему из 21 уравнений для определения значений коэффициентов перед степенями переменной juJ в выражении для комплексной проводимости Y(w),являющейся вторым приближением к.комплексной проводимости Y((jo) в конце измерения. При составлении системы используют равенства:

4.4)

С.-угJWfC,vr

де

1 Vr

Ке(Ы;) + G,-;

41

i Т иГ;

ImY , ((О.)

dCj

(38)

(39) (40)

Y.,() и 4С

1 левых значений в конце повторного

уравновешивания на частоте (JJ.

Уточненные значения G ; ,, и С ,- ,j согласно равенству (37) значительно более точно соответствуют значениям активной и реактивной составляющих комплексной проводимости Y. .(lOj) объекта измерения, чем отсчеты G; и С, на первом этапе.

flocne решения составленной системы уравнений определяют значения параметров элементов схемы образцовго двухполюсника 4 на основе зависимостей между коэфЛициентами перед степенями переменной jw в выражении для комплексной проводимости .(ш) и этими параметрами. Далее эти значения устанавливают регулировкой переменных элементов схемы двухполюсника 4, , устанавливают проводимость (MJ) двухполюсника 4 и проводят проверку состояния равновесия моста на 1 заданных частотах при нулевых значениях параметров С и G элементов 2 и 3. Если мос (фиг.1) находится в состоянии равновесия при достаточно высокой чувсвительности нуль-индикатора 10 на 1 заданных частотах, то измерение

т.е. G,-y и С уточненные значе ния параметров G и С,; находимые на втором этапе по значениям составляющих комплексной проводимости

и отсчетам отклонений AG.

параметров G и С от их ну

закончено и производят определение измеряемых параметров по найденным на втором этапе значениям параметров образцового двухполюсника. Если же . модуль тока разбаланса JI(t«J,) моста больше порога чувствительности нуль- индикатора 10, то второй этап измерения повторяют.

При этом повторении проводят вторую серию повторных уравновешиваний моста на 1 заданных частотах регулировками параметров С и G элементов 2 и 3 при включенном в плечо сравнения двухполюснике 4 с комплексной проводимостью Y (ш) , являющейся вторым приближением к проводимости Y(w) двухполюсника 4 в конце измерения .

На каждой из частот второй серии повторных уравновешиваний регулировками С var и G var элементов 2 и 3 получают равенства:

и; ,) +4G, + + j (c.) + Ш;ЙС,. } U,(tu.) + jImYj(ui/)

dG

(41)

в которых отклонения dW . и йС. значительно меньше, чем в равенствах (37), вследствие лучшего приближения комплексной проводимости Y4j(w) к комплексной проводимости Y(w) в конце измерения по сравнению с комплексной проводимостью Yjj(tU), так как проводимость Y,(w) определена по более точным значениям С , G , г параметров С и G, чем отсчеты Cj и GI на первом этапе измерения исполь зуемые для нахождения проводимости

Y4,(w).

Поскольку отклонения 4G, н С

при -второй серии меньше, чем при первой серии, мост при второй серии повторны с уравновешиваний находится в состоянии,более близком к частотно- независимому, чем при первой серии,

и равенства (41) при уравновешиваниях могут быть установлены при больей чувствительности, нуль-индикатора 10, т.е. могут быть установлены более точными, чем равенства (37),

Благодаря этому значения:

(42)

I УГ

ReY4(Wi) + dG,.;

i.

W;

(w,) + dC, , (43)

11

находимые после второй серии повторных уравновешиваний, являются боле точными, чем значения G; ,,г и С,-у,оределяемые по формулам (39) и (40) после первой серии.

По проведении второй серии повтоных уравновешиваний составляют систему из 2 1 уравнений для наховдени коэффициентов перед степенями перем ной jto в выражении для комплексной проводимости Y,j(u}), являющейся третьим приближением к проводимости

Y(w) образцового двухполюсника 4 в конце измерения. При составлении системы используют равенства

Y,3(Wi) G;,,-b jw,.C,., (44)

в которых значения G- ц С опрделяются по формулам (42) и (43). Поскольку эти значения являются более точными, чем значения G, . и С; т по формулам (39) и (40), то нходимая функция Y,(w) является лучшим приближением к функции Y (w) в конце измерения, чем Функция Y4i(u)) .

После нахождения упомянутых коэффициентов функции Y,, (ш) определяют по ним значения параметров схемы двухполюсника 4 таким же образом, как и после первой серии повторных уравновешиваний. Далее регулировкой элементов схемы двухполюсника 4 устанавливают найденные значения его параметров, т.е. устанавливают проводимость (u)) в плече сравнения, после чего проводят проверку состояния равновесия моста на 1 заданных частотах при наличии в плече сравнения двухполюсника 4 с проводимостью (w) и нулевых значениях параметров С и G.

Если при проверке мост находится в состоянии равновесия на всех 1 заданных частотах при достаточно высокой чувствительности нуль-индикатора 10, то измерение закончено и проводися определение измеряемых параметров по значениям параметров двухполюсника 4 с проводимостью (w) . Если же при проверке хотя бы на. одной из частот модуль тока разбаланса df (w.) больше порога чувствительности нуль- индикатора, то второй этап повторяют третий раз, т.е. проводят третью серию повторных уравновешиваний моста на 1 частотах регулировками пара

5

.

12

метров С и G при наличии в плече сравнения двухполюсника 4 с проводимостью (со) с последующими вычисле20

25

ниями и проверкой состояния равновесия моста при найденной проводимости YVJ(UJ), являющейся четвертым приближением к проводимости Y,(w) образцового двухполюсника 4 в конце измерения, и нулевых значениях параметров С и С.

Число описанных повторений второго этапа невелико, поскольку при проведении уже первой серии повторных

15 уравновешиваний моста при включенной проводимости Y4,(uj) и использовании частотно-избирательного нуль-индикатора 10 высшие гармоники мало сказываются на показания нуль-индикатора 10 и на каждой из частот регулировками С var и С var достигается достаточно полное состояние равновесия моста. При проведении последующих серий повторных уравновешиваний влияние высших гармоник на показание нуль-индикатора 10 практически исключено, вследствие чего находи- ,мые на каждой частоте, значения С . и , определяемые по формулам

30 (39), (40) или (42), (43), точно соответствуют значениям активной и реактивной составляющих импеданса объекта измерения (см.равенства (37) и (41)).

J В случае измерения параметров пя- тиэлементного двухполюсника (.2,б) второй этап измерения осуществляют следующим образом.

В начале этапа устанавливают

0 значения Р , G, , с, , R, с, наиденные на первом этапе, в схеме двухполюсника 4 и включают этот двухполюсник в плечо 1 сравнения замыка- нием ключа 7. Затем на трех заданных

5 частотах осуществляют уравновешивание моста регулировкой элементов 2 и 3. При этом устанавливают равенства:

Ut GivT+ J4C,,.rJ UjReYj(w,) + + JIinYg(w,)3;

. г(45)

UT LGa,r + -iWjCj.,.

UjReYj(u;p + JlmY (u),)7,- (46) JW3G,,, UjReY (wj +

О Э

)J, (47)

13

, G2 .fT vn уточненные значения параметров G и С, соответствующие и реактивной составляющим комплексной проводимости объекта измерения

на частотах (jj, u) Wj. Эти уточненные значения определяют по формулам (39) и (40), в которых

2

Yg(a,)

ReY, (Ы()

WL

Ч

(48)

15

т л f, - mi

,(сО,) ---,.

где

1 + i9(G,o -wfC,,RjoC)| .

(50) Rje R о(С ,0 С

10

10

N

чв

-ЧО

причем Rje,

значения, найденные

этапа измерения.

Равенства (45)

остаточного тока разбаланса d I ... (ш,) 30 значении измеряемых параметров,поскольку образцовый двухполюсник может быть выполнен из многодекадных магазинов емкостей, сопротивлений, а также индуктивностей. В схему образцового двухполюсника может быть включен управляег гй импеданс Варбур- га, если объектом измерения является электрохимическая система, в схеме замещения которой содержится имвследствие весьма малого влияния высших гармоник на показания частотно- избирательного нуль-индикатора 10 при наличии в плече сравнения двухполюсника 4 с комплексной проводимостью , (и)).

Далее на втором этапе измерения параметров двухполюсника (фиг,2,б) находят уточненные значения коэф- и- циентов A,j, А, А,, Sj РМ ФУНКЦИИ Y (w) , определяемой по формуле (7). Для этого решают систему уравнений (26), в которой вместо отсчетов С,, 0,0, С, С, Cj, полученных на первом этапе измерения, используют

ЗУт IVT

значения G,- , G

ZVT 3VT Значения .уточненных коэффициентов Bj, В .,, А,, Ад, АО находят по формулам (27) - (31), в которых также используют уточненные

G

1УТ

сто С

г/т эуг 1ут отсчетов С , G

2 П-

1 3

5 на первом этапе измереПосле. нахождения уточненных коэффициентов В

д

)

Ау, Л определяют значения параметров R, С - , f 20 0 ° формулам (32) - (36) и устанавливают их в схеме образцово

т

)

9980314

го двухполюсника 4. Далее осуществляют проверку частотно-независимого состояния равновесия моста при С О и С 0.

Если на трех заданных частотах мост находится в равновесии, то определяют измеряемые параметры по формулам (15) - (19). Если при этой

fQ проверке ток разбаланса по модулю больше порога чувствительности нуль- индикатора 10, то второй этап измерения повторяют.

Таким образом, предлагаемьй споJ5 соб позволяет проводить измерения п араметров двухполюсников, имеющих любое число элементов, с помошью мостя переменного тока, свободен от влияния на результаты измерения выс20 ших гармоник напряжения питания моста и погрешности воспроизведения двумя образцовыми элементами значений активной и реактивной составляющих импеданса объекта измерения,

25 характеризуется больщей простотой процесса уравновещивания, чем по прототипу.

Измерения по данному способу характеризуются широкими диапазонами

значении измеряемых параметров,пос

кольку образцовый двухполюсник может быть выполнен из многодекадных магазинов емкостей, сопротивлений, а также индуктивностей. В схему образцового двухполюсника может быть включен управляег гй импеданс Варбур- га, если объектом измерения является электрохимическая система, в схеме замещения которой содержится импеданс Варбурга.

Продолжительность измерения по предлагаемому способу невелика,поскольку каждое уравновешивание моста на заданных частотах проводится по

двум параметрам, т.е. за достаточно . малое время. Такие уравновешивания несложно автоматизировать. При этом Moryt использоваться типовые элементы и узлы известных мостов переменного тока для автоматического измерения параметров двухэлементных двухполюсников . Дпя проведения необходимых вычислительных операций могут использоватьс ЭВМ или специализированные вычислительные устройства.

Предлагаемый способ может быть иЬ- пользован для разработки на;его основе автоматических измерителей,осуществляющих в комплекте с ЭВМ достаточ151599803

но точные измерения napaNferpoB объектов исследования в биологии, электрохимии, радиоэлектронике и в других областях науки и техники, где объект измерения имеет многоэлементную схе- MV замещения.

у ,0 н ,5 с т

Формула из обретен и

я

Способ измерения параметров многоэлементных двухполюсников мостами переменного тока,- заключающийся в том, что проводят ряд уравновешиваний моста на заданных частотах.измерения по двум параметр ам при отключенном образцовом двухполюснике, отсчитывают значения активной и реактивной составляюищх импеданса плеполюсника, отличающийся тем, что, с цепью расширения области применения, проводят повторные уравновешивания моста на п/2 частотах, если число п измеряемых параме ров четное, или на.(п-И)/2 частотах если число п Нечетное, при значениях параметров образцового двухполю ,0 ника в плече сравнения моста,которы вычисляют и устанавливают по резул татам отсчета значений двух указанных регулируемых параметров, а такж по значениям активной и реактивной ,5 составляющих импеданса этого двухпо люсника на каждой из частот предыду щих уравновешиваний до получения ра новесного состояния моста по амплитуде при нулевых значениях упомянуча измерения и вычисляют по ним зча- 20 тых двух оегСпГ Упомяну- чения параметров образцового двух- а . ГГ.

каждой из частот измерения.

(/,

- 16

полюсника, отличающийся тем, что, с цепью расширения области применения, проводят повторные уравновешивания моста на п/2 частотах, если число п измеряемых параметров четное, или на.(п-И)/2 частотах, если число п Нечетное, при значениях параметров образцового двухполюс- ника в плече сравнения моста,которые вычисляют и устанавливают по результатам отсчета значений двух указанных регулируемых параметров, а также по значениям активной и реактивной составляющих импеданса этого двухполюсника на каждой из частот предыдущих уравновешиваний до получения равновесного состояния моста по амплитуде при нулевых значениях упомянутых двух оегСпГ Упомяну- а . ГГ.

тых двух оегСпГ а . ГГ.

каждой из частот измерения.

/4

t/.

Фиг. i

а;

Z3

ч

Z6 и

НКИН

9

аг. 2

SU 1 599 803 A1

Авторы

Тюкавин Александр Александрович

Даты

1990-10-15Публикация

1988-05-10Подача