СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАССИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G01R17/00 

Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано как в системах автоматического контроля параметров элементов электрических цепей, так и измерительных приборах универсального и специального назначения.

Известен быстродействующий способ измерения пассивных параметров электрических цепей, заключающийся в получении временного интервала, пропорционального измеряемой величине в переходном режиме измерительной цепи, содержащей активный и реактивный элементы, при подаче на нее импульсов постоянного напряжения.

Однако в связи со значительным потреблением мощности измерительной цепью пределы измерения известным способом существенно ограничены при одновременном ухудщении точности в начале диапазона измерения.

Предложенный способ отличается от известного тем, что на измерительную цепь, состоящую из калиброванного и исследуемого элементов, и резистивный делитель напряжения подают линейно-изменяющееся напряжение, определяют момент равенства напряжений на средних точках измерительной цепи и делителя и выделяют интервал времени, пропорциональный измеряемому параметру.

ле диапазона измерения и уменьщить мощность, рассеиваемую на исследуемом элементе. По предлагаемому способу к измерительной цепи, изображенной на фиг. 1, состоящей из

калиброванного Со и исследуемого R элементов подключается линейно-изменяющееся напряжение L k-Eo-t} начинается отсчет временного интервала, а напряжение UK со средней точки измерительной цепи сравнивается с линейно-изменяющимся напряжением Up k -Et) t, синхронным с подаваемым напряжением U. В момент равенства этих напряжений будет иметь место соотношение

{-

k-Eo-ti-k-Eo-Co-K.,(l - e .j

e-i-k-Eo-ti,

откуда следует, что временной интервал от начала подачи линейно-изменяющегося напряжения и на измерительную цепь до момента равенства напряжения Uc и линейно-изменяющегося напряжения Up будет равен

ti Со / хОчевидно, что аналогичные соотнощения будут справедливы для измерения емкостей к индуктивностей при использовании в качестве калиброванного элемента сопротивления Ко. При этом за счет использования линейно-израссеиваемая в измерительной цепи за цикл измерения, значительно ниже, чем нри питании ее импульсами напряжения постоянного тока, а влияние шунтирования выходного сопротивления источника линейно-изменяющегося напряжения компенсируется путем использова.ния в качестве Up напряжения, снимаемого через делитель с этого же источника линейно-изменяющегося напряжения.

Один из возможных вариантов реализации предложенного способа показан на фиг. 2, где приведена схема универсального цифрового прибора, предназначенного для измерения постоянного напряжения и тока, индуктивности, емкости и сопротивления.

Прибор состоит из генератора 1 линейноизменяющегося напряжения, делителя 2 напряжения, блока 3 сравнения, устройства 4 двойного дифференцирования, триггера 5, управляемого генератора 6 импульсов опорной частоты, ключа 7, счетчика 8, измерительной цепи 9 и переключателя 10.

При подаче сигнала «Пуск генератор / выдает линейно-изменяющееся напряжение на делитель 2 с коэффициентом деления, равным , и на измерительную С - (или RL) цепь, которая состоит из калиброванного и исследуемого элементов. Одновременно импульс запуска перебрасывает триггер 5, который открывает ключ 7, и на счетчик 8 поступают импульсы опорной частоты с управ.ляемого генератора счетных импульсов. , В приборе осуществляется непрерывная коррекция нелинейности генератора /, для чего выходное напряжение этого генератора через устройство двойного дифференцирования подается на управляющий вход генератора 6 опорной частоты. В результате коррекции существенно повышается точность измерения.

Напряжение со средней точки измерительной цепи подается на один вход блока 3, сравнения, на другой вход которого подается напряжение с делителя 2. В момент равенства указанных напряжений блок 3 сравнения срабатывает и перебрасывает триггер 5, закрывая ключ 7 и тем самым прекращая доступ счетных импульсов на счетчик 8. Величина временного интервала, в течение которого на счетчик 8 поступают импульсы опорной частоты, линейно зависит от величины измеряемого параметра. При этом мощность, рассеиваемая в измерительной цепи, оказывается меньшей, чем при измерении на импульсах опорного напряжения постоянного тока в связи с тем, что на измерительную цепь в одинаковые интервалы времени подается сигнал значительно меньшей мощности.

При измерении напряжения входное напряжение t/Bx подается через переключатель 10 на блок сравнения. Работа прибора при подаче сигнала «Пуск аналогична онисанной.

Предмет изобретения

Способ измерения пассивных параметров электрических цепей, основанный на исследовании переходного процесса в измерительной цепи, содержащей активный и реактивный элементы, отличающийся тем, что, с целью

расширения пределов измерения, повышения точности в начале диапазона измерения и уменьшения мощности, рассеиваемой на исследуемом элементе, одновременно подают на измерительную цепь и резистивный делитель

5 напряжения линейно-изменяющееся напряжение, определяют момент равенства напряжений па средних точках измерительной цепи и делителя и выделяют И1 тервал времени, пропорциональный измеряемому параметру.