УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ или ПРОВОДИМОСТИ Советский патент 1971 года по МПК G01R27/00 G01R19/06 

Изобретение Относится к автоматическим измерительным нриборам, применяемым в технике электрических измерений, например, при электрохимических и подобных им исследованиях.

Известны измерительные устройства, использующие фазочувствительные схемы, которые позволяют определить составляющие комплексного сопротивления или проводимости исследуемых объектов.

Однако такие измерительные устройства не позволяют автоматически получать зависимости составляющих комплексного сопротивления или проводимости от частоты и не предусматривают запрограммированную обработку результатов измерений.

Целью настоящего изобретения является автоматизация процесса исследования электрохимических и подобных им систем путем автоматического измерения составляющих импеданса электрохимических двухполюсников и запрограммированной обработки результатов измерений, повышение точности и расщирепие диапазона измеряемых сопротивлений и проводимости.

Эта цель достигается с помощью того, что в устройство введены блоки операционных усилителей и множительные устройства, причем блок операционных усилителей через переключатели соединен с измеряемым объектом

И двухканальным блоком фазочувствительных детекторов, на выходе которых включены мнолсительные устройства.

На чертел е дана блок-схема предлагаемого прибора. Сигнал с генератора синусоидальных колебаний /, частота которых задается программным блоком 2, одновременно подается на сумматор 3, блок управления 4 « фазовращатель 5. Блок 2, представляющий шаговые искатели, работает от блока управления 4.

На сумматор 3, кроме синусоидального сигнала, подается постоянное напрял ение от источника постоянных напряжений 6. С выхода сумматора эти сигналы подаются через дифференциальный усилитель 7 и токоснпмающее сопротивление 8 на исследуемый объект 9, например электрохимический двухполюсникячейку.

На второй вход дифференциального усилителя 7 через усилитель обратной связи 10 подается с помощью переключателя // сигнал либо с токоснимающего сопротивления 8, когда измеряется проводимость ячейки (положение 12 переключателя), либо с ячейки 5, когда измеряется сопротивление ячейки (положение 13 переключателя), на усилитель 14, с которого поступает на два фазочувствительных детектора 15 и 16. На эти же детекторы поступают сигналы с фазовращателя 5, па выходе которого имеются два сигнала, сдвинутые один

относигелыю другого на 90. Один из этих сигналов сов.чадает но фазе с с 1;1ус011дадьлы.1 напряженном на выходе диффорсмгдна.чьного усилителя 7. Сигналы с выходов фазочувсп ;;тельных детекторов 15 li 16 соответственно через нереключател /7 и 18 пост/нают лнбо через множительные устройства 19 и 20, либо, минуя их, на буферные каскад1л 2 и 22. С б)ферных каскадов сигналы подаются на двухкоординатный самописец 23.

С нолющыо сопротивления 24 осунгест; ся ноложительная обратная связь .межд лителем 14 и сумматором 3.

Устройство работает следуюш.и.м образом. Сигнал с генератора синусоидальных колебаний 7 сульмируется с постоянной составля ощей ЕО в сумматоре и через ко.мпенсатор {дифференциальный усилитель 7 с усилителем обратной связи 10) иодается на исследуе.мый объект .9. Если отрицательную обратную связь в компенсаторе снимать с исследуемо1о объекта 9 (переключатель // в положении 12) то Па Нем будет поддерживаться постоянное i.a-пряжение, т. е. компенсатор рабо1ает з режиме генератора нанряжепия. Если же отрицательная обратная связь снимается с токосилмающего сопротивления 8 {переключатель // в положении 13), то через исследуемый объект будет поддерживаться постоянный ток, т. е. компенсатор работает в режиме генератора тока.

Измеряемый сигнал либо с токоснимаюн его сопротивления 6- (ко.мненсато) работает i режиме генератора наиряжепия), либо е исследуемого объекта 9 (компенсатор работает в режн.ме генератора тока) подается на усилитель 14 и фазочувствительпыми детектора.мн 15 и 16 разлагается на активную и реактивную составляющие нроводилюсти или сопротивления (в соответствии с режимом работы компенсатора). В качестве опорного сигнала для фазочувствительных детекторов используется генератора еннусоидальнлх колеб-пниГ: /, преобразова пплй с номощьк) ф; 3овра1цат(1я 5.

После фазочуист ;.итель ых детекторов каж , еоставл. сопротивления или провоД1 :.1и::тн л:но/ йется на запроградьмировапный коэф{|)ициепт впда I, ы, V« , -j- и т. д. в мно5 жптельиом устройстве и через буферный каскад подается на соответствующий вход двухкоординат :о1о са.монисца 23. Множительное уст)ойство представляет делитель напрян :еиия на резисторах, коэффициецт деления 0 .ко|-оо;}1о определяет запротра.ммироваиный коэффигдшнт на фиксированной частоте, и олерап.ноппый снлитель.

Сигнал е генератора синусоидальных коле5 баппй поступает на блок управления 4, который представляет счетчик числа периодов. Через заданное число нериодов этот блок управле1 пя заставляет срабатывать программный блок 2, который измеияет одновременно час0 тоту генератора синусоидальных колебаний, иаьамсгры фазосдвпгающих цепочек фазовращателя, коэффициенты в множительных устpoicTBax.

П р е д м е изобретения

строиство для цзмерения составляющих комплексного сопротивления или проводимоСтп, содержащее генератор синусоидальных к;)лебаний, источник ностоянного тока, блок м равления, еум.матор, двухканальный блок ф-азочу| ствительных детекторов, переключатели, .мый объект, образцовое сопротив;;с::пе п |)етистрирую1ций блок, отличающееся те.м, что, е целью повыщения точности и расилрепия диапазона измерения, оно снабжено блоком операционных усилителей и множите;1ьнымп устройствами, причем блок операпи1)ппых усплителей через переключатели соедипс с ьзмеряемым объектом и двухканаль:;; 1М блолом фазочувствительных детекторов, на выходе которых включены ..41ожительные .)ойет;к1.