АВТОПЛАТИЧЕСКИЙ МЗМЕ-Р'ЛТЕЛЪ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ,U.-. Советский патент 1972 года по МПК G01R27/00 

Изобрегеиие относится к области измереннй электрических величин и предназиачено для измерения комплексных сопротивлений с малыми потерями.

Известные автоматические измерители комплексного сопротивления не дают возможности измерять малые ипдуктизности и емкости с достаточно высокой точностью в связи со сложностью конструктивного решения механических связей.

Целью изобретения являтся повышение точности измерения малых индуктивностей и емкостей, понижение минимального допустимого шунтирующего сопротивления и упрош,ение устройствач

Это достигается те:.г, что следяш.ая система предлагаемого измерителя выполнена в виде последовательно соединенных детектора, пороголого элемента и усилителя постоянного тока, лоторьл подключен параллельно туннельному диоду, при этом выход линейного усилителя подключен через детектор к пороговому устройству, а через усилитель-ограничитель- к частотомеру.

На чертеже приведена блок-схема описываемого измерителя.

Устройство состоит из измерительного резонансного контура , содержащего индуктивность LO и емкость Со, подсоединенного параллельно к липейному усилителю /, с выхода которого на вход подана RC-цеиочка обратной связи, состояш,ая из емкости С и сопротивления R. Параллельно резонансному ко-нтуру подключены также туп.чельный диод 2 через

разделительную емкость С; и измеряемая реактивность Сх с щунтИрующим сопротивлением . Выход линейного усилителя соединен со входом детектора 3. Сигнал с выхода детектора 3 подается на вход порогового элемента 4, выход которого соединен со входом усилителя 5 постоянного тока. ВЕЛХОД усилителя постоянного тока соединен с туннельным диодом 2. Кроме того, выход линейного усилителя / соединен с зсилителем-ограничителем 6,

за которым следует частотомер 7. При этом детектор 5, пороговый элемент 4 и усилитель 5 постоянного тока образуют систему автомагического слежения, цель которой - поддерживать рабочую точку туннельного диода в положении, когда динамическое солротавлеиие системы туннельный диод - шунтирующее сопротивление R стремится к бесконечности. Резонансный контур LoCo и линейный усилитель / совместно с ./ С-цепочкой положительной обратной связи 5 образуют генератор, отклонение частоты которого от резонансной вследствие наличия измеряемой реактивности С фиксируется частотомером 7. Усилитель-ограничитель 6 позволяет получить неизменную

тора 3 при колебаниях системы около точки равновесия.

Устройство в целом работает следующим образом.

Условимся, что система автоматического слежения (3-5) будет поддерживать рабочую точку туннельного диода 2 в максимуме суммарной вольт-амнерной характеристики туннельного днода и шунтирующего сопротивлепия .

Исходное смещение туннельного диода выбрано таким образом, что он находится ла отрицательном участке вольт-амперной характеристики, отрицательное сопротивление его меньше сопротивления R, шунтирующего контур R-r:(, и система в целом находится в области отрицательного сопротивления. Поэтому носле включения измернтеля амплитуда колебаний генератора резко возра;;тает, детектируется детектором 3, открывает пороговый элемент 4. Сигнал поступает с элемента 4 выхода на вход усилителя 5, который вынолнен таким образом, что увеличение сигнала на. входе вызывает уменьшение напряжения на его выходе.

Уменьшение нанряжения на выходе усилителя постоянного тока одновременно вызывает пере.мешение рабочей точки туннельного диода 15 сторону максимума. При переходе рабочей точки через максимум резонансный контур шунтируется малым положительным сонротивлением, амплитуда колебаний генератора надает, что вызывает уменьшение сигнала па входе порогового элемента 4 ниже уровня запирания. (Уровень запирания порогового элемеита выбирается равным сигналу с выхода детектора 3 при отсутствии какой-либо пагрузки на резонансном контуре, т. е. при отключенных туннельном и измеряемой реактивности.) Запирание порогового элемента приводит к резкому уменьшению сигнала на входе усилителя ностоянного тока и, следовательно, к повышению напряжения на его выходе, что вызывает автоматическое смещение ту}1нельного днода к максимуму.

При -выводе рабочей точки в максимум активное сопротивление, шунтирующее контур 00 , и отклонение частоты контура определяется только величиной измеряемой реактивности. Отклонение частоты генерации от номинальной измеряется частотомером 7, шкала которого проградуирована иеносредствепно в единицах емкости или индуктивиости.

Предлагаемое устройство дает возможпость доходить до величии шуптирующих сопротивлений 3-4 ом при измеряемой емкости порядка 1 ф с точностью 1 %, т. е. проводить точное из.мерение при добротности Q WCR 2-10 если работать на частоте / 1 мгц.

П р е лТ, м € т изобретения

Автоматический измеритель ко.1илексных сопротивлений, содержащий измеряемую реактивность, параллельно подключенную тупнелыгаму диоду и генераторной системе, выполненной в виде .параллельно соединепны.х резонансного контура, линейного усилителя с / С-обратной связью, следящую систему, усилитель-ограничитель и частотомер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения реактивностей, шунтированных малым сопротивленнем утечки, следящая система выполнена в виде последовательно соединенных детектора, /порогового элемента и усилителя постоянного тока, который подключен параллельно туннельному диоду, при этом выход линейного усилителя подключен через детектор к пороговому устройству, а через усилитель-ограннпитель - к частотомеру.