1
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению комплексных величин.
Известны мосты для измерения составляющих комплексных сопротивлений, содержащие генератор, мостовую измерительную цепь, одна ветвь которой - образцовый резистор и измеряемое сопротивление, а другая - два образцовых регулируемых резистора и образцовый реактивный элемент, две фазосдвигающих цепи и два подсоединенных к их выходам делителя напряжения, служащих для создания искусственных потенциальных точек, и два амплитудно-дифференциальных детектора, общая точка входов каждого из которых соединена с точкой переменного потенциала соответствующего делителя, один вход - с общей точкой измеряемого и образцового сопротивлений, а другой - с общей точкой элементов образцовой ветви.
Цифровой вариант предложенного устройства для измерения составляющих комплексного сопротивления проще известного и имеет больщее быстродействие за счет исключения переходных процессов в измерительной цепи. Новым В нем Я1вляется то, что вторые входы амплитудно-дифференциальных детекторов соединены с общей точкой образцового резистора, генератора и делителей напряжения, выходы блоков уравновешивания связаны с делителями напряжения, причем на делитель напряжения, служащий для определения активной составляющей, подано напряжение, синфазное с напряжением генератора и равное его половине.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - топографическая его диаграмма. Устройство содержит измерительную цепь /, составленную из измеряемого объекта с емкостью С и сопротивлениел Ri и образцового резистора с сопротивлением 2, генератор синусоидального напряжения 2, фазосдвигающую цепь 3, делители наиряжения 4 и 5, амплитудно-дифференциальные детекторы 6 и 7, блоки ура-вновещивания соответственно по реактивной и активной составляющим S и Р, цифровые индикаторы 10 и 11 реактивной и активной составляющих измеряемого комплексного сопротивления; а и & - точки измерительной цепи, к которым подводится напряжение питания; а, р, у - обобщенные параметры измерительной цепи и соответствующие им окружности уравновешивания; с - потенциальная точка, соответствующая верщине С измерительной цепи, о - искусственная потенциальная точка, соответствующая с общей центру окружности р, проходящей через потенциальную точку с, Ry , R-, -радиусы окружностей р и Y, Р - искусственная потенциальная точка, соответствующая центру окружности Y, проходящей через потенциальную точку с.
При измерении составляющих комплексных сопротивлений предложенным устройством производят не его уравновещивание, а автоматически одновременно определяют центры окружностей уравновещивания |3 и у, соответствующие значениям реактивной и активной составляющих измеряемого комплексного сопротивления.
В результате дискретных изменений сопротивлений плеч делителя 4 напряжения фазосдвигающей цепочки (на который подается напряжение, сдвинутое на 90° с помощью фазосдвигающей цепочки 3 относительно напряженин питания) искусственная потенциальная точка о перемещается но линии центров окружностей р. При этом происходит изменение напряжений Uob и (/ос- Эти напряжения поступают на входы амплитудно-дифференциального детектора 6, который сравнивает их по амплитуде. Сигнал с выхода амплитудно-дифференциального детектора 6 управляет работой блока уравновешивания 8. Все изменения сопротивлений плеч делителя 4 напряжения фазосдвигающей цепочки, приводящие к состоянию , например, блокируются, а изменения, приводящие к состоянию , сбрасываются. По окончании процесса уравновещивания напряжения (/оь и t/oc стано вятся равными как радиусы р одной окружности р, соответствующей реактивной составляющей (Ci) измеряемого комплексного сопротивления.
По состоянию ключей, коммутирующих сопротивления в плечах делителя 4 напряжения фазосдвигающей цепочки, с помощью цифрового индикатора 10 могут быть получены значения цифры величины измеряемой емкости (Ci) с указанием в зависимости от величины 2 в нужном месте запятой или множителя.
Одновременно с измерением реактивной составляющей измеряемого комплексного сопротивления осуществляется измерение и активной составляющей.
В результате дискретного измерения напряжения йрь, снимаемого с дополнительного делителя напряжения 5, .искусственная потенциальная точка р перемещается по линии центров окружности 7- Изменяющиеся при этом напряжения Upb и t/pc подаются на амплитудно-дифференциальный детектор 7, который сравнивает их по амплитуде. Сигнал с выхода амплитудно-дифференциального детектора 7 управляет работой блока уравновещивания 9. Все изменения, приводящие к состоянию , например, блокируются, а изменения, ирршодящие к состоянию , сбрасываются. При достижении равновесия по активной составляющей напряжения Upb и Upc становятся равными как радиусы , одной окружности у, проходящей через точку с.
В качестве дополнительного делителя напряжения 5 может быть использована, например, цепочка из двух последовательно включенных сопротивлений, одно из которых переменное (г), другое постоянное (R).
Если подавать на делитель напряжения 5
напряжение Ubh - аь, то по состоянию
А
ключей, коммутирующих сопротивление г, с помощью цифрового индикатора 11 могут быть получены значения цифры измеряемой величины (Ri), причем значение множителя или положение запятой определяется автоматически в зависимости от пределов измерения по активной и реактивной составляющей комплексного сопротивления.
При реализации делителей напряжения 4 и 5 из активных сопротивлений в предложенном устройстве будут отсутствовать переходные процессы, в результате не потребуется выделять необходимые интервалы времени на их затухание. Это позволяет повысить скорость измерения обеих составляющих комплексного сопротивления.
Предмет изобрете «-и я
Устройство для измерения составляющих комплексного сопротивления, содержащее генератор, последовательно соединенные измеряемое сопротивление и образцовый резистор, фазосдвигающую цепь, два служащих для создания искусственных потенциальных точек делителя напряжения, один из которых подсоединен к выходу фазосдвигающей цеии, два амплитудно-дифференциальных детектора, общая точка входов каждого из которых соединена с точкой переменного потенциала соответствующего делителя, а один вход - с общей точкой измеряемого сопротивления и образцового резистора, два блока уравновещивания и два цифровых индикатора, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повыщения быстродействия, в нем вторые входы амп-литудно-дифференциальных детекторов соединены с общей точкой образцового резистора, генератора и делителей напряжения, выходы блоков уравновещивания связаны с делителями напряжения, причем на делитель напряжения, служащий для определения активной составляющей, подано напряжение, синфазное с напряжением генератора и равное его половине.
Г
АР
