Устройство для измерения параметров двухэлементных двухполюсников Советский патент 1990 года по МПК G01R27/02 

(21)4477845/24-21

(22)22.08.88

(46) 15.10.90. Бюл. № 38 (72) А.Б-.Лебедев, А.И.Иванов и Ю.Г.Еремеев

(53)621.317.377 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 779912, кл. G 01 R 27/00, 1980.

Мартушин А.И., Шахов Э.К., Шляндин В.М. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения. М.: Энергия, Г975, с. 320.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ .

(57)Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле и измерении параметров электрических цепей. Цель - повышение точности - достигается за счет уменьшения случайной составляющей погрешности измерения путем исключения операции дифференцирования выходного напряжения на заданном временном интервале.Устройство содержит схему 1 управления, формирователь 2 опорного воздействия, блок 3 измерения, состоящий из исследуемого двухполюсника, операционного усилителя и опорного элемента, умножитель 4, ключ 5, интегра-. торы б и 7. Устройство позволяет повысить точность измерения параметров двухполюсников за счет исключения операоди диф(}зеренцирования,увеличивающей случайную погрешность измерения. 2 ил.

(Л

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле и измерении параметров электрических цепей. Поставленная цель - повышение точности - достигается за счет уменьшения случайной составляющей погрешности измерения путем исключения операции дифференцирования выходного напряжения на заданном временном интервале. Устройство содержит схему 1 управления, формирователь 2 опорного воздействия, блок 3 измерения, состоящий из исследуемого двухполюсника,операционного усилителя и опорного элемента, умножитель 4, ключ 5, интеграторы 6, 7. Устройство позволяет повысить точность измерения параметров двухполюсников за счет исключения операции дифференцирования, увеличивающей случайную погрешность измерения. 1 ил.

Фиг.1

ел

со сзо

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бы использовано при контроле и измерении параметров электрических цепей.

Цель изобретения - повышение точности измерений пуТем исключения из устройства операции дифференцирования ,,

На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные, диаграммы, пояс-, няющие его работу.

Устройство содержит блок 1 управления, формирователь 2 опорного воз- действия5 блок 3 измерения,умножитель 4, ключ 5 и интеграторы 6 и 7. Блок 3 измерения состоит из исследуе мо.го двухполюсника 8, операционного усилителя 9 и опорного резистивно- го элемента 10.

Выход блока 1 управления соединен с управляющим входом ключа 5 и с формирователем 2 опорного воздействия, выход которого через блок 3 из- мерения подключен к одному входу умножителя 4 и через ключ 5 к второму интегратору 7. Второй вход умножителя 4 соединен с Формирователем 2 опорного воздействия, а выход - с nepBbiM интегратором 6.

Устройство работает следующим образом.

. Формирователь 2 опорного воздействия по сигналу, поступающему с блока 1 управления (фиг.2,а), вырабатывает линейно изменяющееся напряжение, симметричное относительно нуля (фиг.2,в):

Ug(t)

S(t - -i-)

Ufl(t) S( - t)

при t 0.

при t

40

.;

(O

,. .0,

где S - крутизна линейно изменяющегося напряжения; I - интервал времени, соответствующий половине периода линейно изменяющегося напряжения.

Выходное напряжение блока 3 измерения на интервале t 0... С изменяется по закону (Лиг.2,с)

(t Выходное напряжение первого интегратора 6 обратно пропорционально сопротивлению RX исследуемого двухполюсника .

45 Таким образом, интегралы от выход- нь1х напряжений умножителя 4 и ключа 5 пропорциональны параметрам исследуемого двухполюсника.

Усреднение результата за счет ин- 50 тегрирования приводит к снижению

случайной погрешности. Выбирая время интегрирования кратным периоду гармонической помехи, например сетевой, можно сделать измеритель нечув- ствитепьным к строго периодическим помехам.

Устройство может быть использова- (2) но для измерения .параметров .двухполюсников с другими конфигурациями

где R,,, Cj, R

параметры измеряемого двухполюсника; значение опорного сопротивления.

Выходным сигналом блока 1 управления (Фиг.2,а) ключ 5 открывается на время, соответствующее нарастанию линейно изменяющегося напряжения (t О...Т/. Выходное напряжение ключа Up(t) (иг.2е) интегрируется вторым интегратором 7. Напряжение на его выходе

.и.

J Ujt) . . dt.

Подставляя в данную гЬормулу выражение (2) и вычислив определенный интегр ал на интервале О...С, получим

в, . j р5.с, , р ( --f-5.dt.. (3)

Выходное напряжение второго интегратора 7 пропорционально емкости С. исследуемого двухполюсника 8.

Выходное напряжение умножителя 4 (фиг.2,д) интегрируется первым интегратором 6, поэтому

ji-л

Ufe S Ju,U,dt ЛШ С. ооU 2

SRo

R/

(t -5-)s(t - -|-)dt

/Л -5 fn T5

L oRo

R

51

При этом исследуемые двухполюсники включаются либо на вход, либо в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, Формулаизоб-ретения

Устройство для измерения параметров двухэлементных двухполюсников, содержащее блок управления,выход которого соединен с управляющим входом ключа и входом формирователя опорного воздействия, выход которого соединен е входом блока измерения,состоящего из клемм для подключения исследуемого двухполюсника, одна из которых является вход-ом блока измерения, другая подключена к. инвертирующему входу операционного усилителя

ив

/

/ г у , 7

.

лл.лл/

998046

и первому выводу опорного резистивно- го элемента, второй вывод которого соединен с выходом операционного . усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены умножитель,первый и второй интеграторы, причем первый вход умножителя соединен с вьгходом

Q формирователя опорного воздействия, второй - с входом блока измерения, который соединен также с сигнальным входом ключа, выход которого соединен с вторым интегратором, выход

J5 умножителя соединен с входом первого интегратора, выходы первого и второго интеграторов являются выходами устройства.

/ /

, 7

.