Преобразователь параметров катушек индуктивности Советский патент 1991 года по МПК G01R27/02 

сл

с

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть исПуск пользовано для получения информации о параметрах катушек индуктивности, при построении систем автоматизированного контроля параметров катушек индуктивности. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Преобразователь содержит источник 1, исследуемую катушку 2, уси- литель 3, резистор 4, запоминающие элементы 5, 6, 7, нуль-органы 8, 9, ключ 10, дифференциатор 11. Введение элемента 7 и блоков 8, 9 и 10 с их связями позволяет исключить операцию последовательного дифференцирования из цикла преобразования и операцию логарифмирования. 2 ил.

о VI о

fe

о

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для получения информации о параметрах катушек индуктивности, при построении систем автоматизированного контроля параметров катушек индуктивности.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема преобразователя параметров катушек индуктивности; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу.

Преобразователь параметров катушек индуктивности содержит источник 1 опорных напряжений, исследуемую катушку 2 индуктивности, операционный усилитель 3, резистор 4(R0), запоминающие элементы 5-7, первый 8 и второй 9 нуль-органы, ключ 10 и дифференциатор 11. Выход источника 1 опорных напряжений подключен через исследуемую катушку 2 к инвертирующему входу операционного усилителя 3, в цепи отрицательной обратной связи которого включен резистор 4, выход операционного усилителя 3 соединен с входом первого запоминающего элемента 5. выход дифференциатора 11 соединен с входом третьего запоминающего элемента 7, первый управляющий вход источника 1 опорных напряжений соединен с управляющим входом первого запоминающего элемента 5, выход операционного усилителя 3 соединен с входом первого запоминающего элемента 5 и управляющим входом ключа 10 непосредственно и через первый нуль- орган 8 с вторым управляющим входом источника Топорных напряжений и с управляющим входом ключа 10, выход которого через дифференциатор 11 соединен с входом третьего запоминающего элемента 7 непосредственно и через второй нуль-орган 9 с управляющим входом второго запоминающего элемента 6.

Преобразователь параметров катушек индуктивностей работает следующим образом.

По сигналу Пуск источник 1 опорных напряжений формирует линейно-изменяющееся напряжение Do с постоянной времени Я), которое через исследуемую катушку 2 подается на вход операционного усилителя 3.

Напряжение на выходе операционного усилителя 3 описывается следующим выражением:

IIftII Сх ° L I I°°

Uoy(t) U0 + U0

Rxru

L

- u.-. R° Lx П

JO n I

Rxru

Напряжение, зафиксированное в момент времени t to первым запоминающим элементом 5,

U33i (t)

CxRc TU

определяется значением емкости - Сх исследуемой катушки 2.

В момент t ti равенства сигнала нулю (фиг. 2) с выхода операционного усилителя (ОУ) 3 нуль-орган 8 формирует сигнал управления на вход источника опорных напряжений, по которому через исследуемую катушку 2 на вход усилителя 3 подается скачок опорного напряжения. При этом выходное напряжение усилителя 3 описывается следующим выражением:

(1

- е

Ж

LX

).

Выходное напряжение с выхода дифференциатора 11, зафиксированное в момент времени t Тф элементом 7 (при этом осуще- ствляе.тся компенсация погрешности дифференцирования при условии тд Гф, т.е. за счет соответствующего выбора времени запоминания третьего запоминающего элемента 7, определяется значением индуктивности Lx исследуемой катушки 2

иЗЭ2 (t)

г - 1ф(372)

В момент достижения выходного сигнала дифференциатора 11 нулевого уровня t бтх с помощью второго нуль-органа 9 формируется сигнал управления для второго запоминающего элемента 6, последний фиксирует значение выходного напряжения усилителя 3, пропорциональное значению Rx, исследуемой катушки 2:

U333(t).

Учитывая то, что постоянная времени исследуемой катушки 2 индуктивности очень мала (Rx единицы Ом), информация о значениях параметров Rx и LX может быть получена практически мгновенно с высокой

точностью преобразования.

Формула изобретения Преобразователь параметров катушек индуктивности, содержащий источник опорного напряжения, выход которого является

первой клеммой для подключения исследуемых катушек индуктивности, операционный усилитель, инвертирующий вход которого является второй клеммой для подключения исследуемых катушек индуктивности и последовательно соединен с опорным резистором и первым запоминающим элементом, выход которого является первым выходом преобразователя, неинвертирующий вход соединен с общей шиной, дифференциатор, второй запоминающий элемент, соединенные последовательно, клемму Пуск, соединенную с первым управляющим входом источника опорного напряжения и управляющим входом первого запоминающего элемента, причем выход второго запоминающего элемента является

4(t)

0

вторым выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, введены первый нуль-орган и ключ, соединенные последовательно, третий запоминающий элемент, выход которого является третьим выходом преобразователя, и второй нуль-орган, причем выход операционного усилителя соединен с входами первого нуль-органа, третьего запоминающего элемента и сигнальным входом ключа, выход первого нуль- органа соединен с вторым управляющим входом источника опорного напряжения, выхоД-ключа соединен с входом дифференциатора, выход которого через второй нуль- орган соединен с управляющим входом третьего запоминающего элемента.