ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/52 

Изобретение относится к области электроизмерительной и контрольной техники и может быть использовано как для измерения величин элементов С и ,-цепей, так и для контроля последних по этим параметрам.

Известен преобразователь параметров комплексных электрических цепей в интервал времени, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, интеграторы, усилитель постоянного тока, дифференциатор, вычитающий усилитель, схему сброса и переключатель.

Однако в известном преобразователе информация о величинах составляющих комплексных цепей получается в виде двух различных по природе сигналов (напряжения и интервала времени). Кроме того, величина получаемого в результате преобразования постоянного напряжения уменьшается с течением времени, что затрудняет его точное измерение.

С целью повыщения точности преобразования в предлагаемом преобразователе выход усилителя постоянного тока (УПТ), в цепь параллельной отрицательной обратной связи которого включен образцовый резистор, соединен с одним инвертирующим входом вычитающего усилителя непосредственно, а с другим неинвертирующим - последовательно через дифференциатор и первый интегратор; выходы вычитающего усилителя и дифференциатора соединены с соответствующими входами переключателя, выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход последнего соединен со входом схемы сброса первого интегратора, выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя-ограничителя и через параллельно соединенные измеряемый резистор и конденсатор - ко входу усилителя постоянного тока. Кроме того, в нем выход второго интегратора через образцовый конденсатор соединен со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно соединенные измеряемый резистор и конденсатор, выход второго интегратора соединен через нараллельно соединенные измеряемые катушки индуктивности и резистор со входом усилителя постоянного тока, в цепь

отрицательной обратной связи которого включена образцовая катушка индуктивности и через образцовый резистор - со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены носледовательно соеднненные измеряемые катушки индуктивности и резистор.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя. Рассмотрим ее работу на примере преобразователя

параметров параллельной / С-цени.

Переключатель / находится в положении, при котором выход вычитающего усилителя 2 соединен с одним входом дифференциального усилителя-ограничителя 3, а с выхода последнего снимается напряжение о- При этом на выходе второго интегратора 4 напряжение изменяется во времени по законуЕп, где

Ти - постоянная времени второго интегратора 4. Это напряжение через параллельно соединенные измеряемый резистор 5 с величиной сопротивления R и измеряемый конденсатор 6 с величиной емкости С подается на вход УПТ 7 с образцовым резистором 8 с величиной сопротивления RD в цепи параллельной отрицательной обратной связи. С выхода УПТ 7 снимается напряжение

КрС р , RgEo ,

R

которое подается непосредственно на инвертирующий вход вычитающего усилителя 2, а на неинвертирующий вход вычитающего усилителя 2-последовательно через дифференциатор 9 и первый интегратор 10. При равенстве постоянных времени дифференциатора Р и первого интегратора 10 с выхода вычитающего усилителя 2 снимается напряжение

р /7 и через переключатель / подается

и

на один вход дифференциального усилителяограничителя, на другой вход которого пода оется напряжениес выхода второго

тегратора 4. В момент перемены знака разности напряжений на входах дифференциального усилителя-ограничителя 3 меняется полярность его выходного напряжения. При этом выходное напряжение первого интегратора 10 сбрасывается до нуля при помощи сброса //, и па один вход дифференциального усилителяограничителя 3 с выхода вычитающего усилителя 2 подается напряжение , а на

Ти

другой с выхода второго интегратора 4 - наDR С

пряжение-t и-Ее,. В момент по ии

вторной смены знака на входах дифференциального усилителя-ограничителя 3 вновь меняется полярность его выходного напряжения и т. д. Период прямоугольных имнульсов на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 3 определяется выражением

.

Если переключатель / находится в положении, когда на один вход дифференциального усилителя-ограничителя 3 подается через переключатель / напряжение ± ° - с

хода дифференциатора 9 (тд - постоянная времени дифференциатора 9), то работа преобразователя аналогична рассмотренной выще. Период прямоугольных импульсов на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 3 определяется в этом случае выражением

7- 4--,

Работа преобразователя в случае преобразования параметров последовательных RC и L-цепей и параллельной / L-цепи аналогична.

Предмет изобретения

1.Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в интервал времени,

содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, интеграторы, усилитель постоянного тока, дифференциатор, вычитающий усилитель, схему сброса и переключатель, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразования, в нем выход усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен образцовый резистор, соединен с одним входом вычитающего усилителя непосредственно, а с другим - через дифференциатор и первый интегратор, выходы вычитающего усилителя и дифференциатора соединены с соответствующими входами переключателя, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя-ограничителя, а выход последнего соединен со входом схемы сброса первого интегратора, выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя-ограничителя и через параллельно соединенные измеряемый резистор и конденсатор - ко входу усилителя постоянного тока.

2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в не.м выход второго интегратора через образцовый конденсатор соединен со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно соединенные измеряемые резистор и конденсатор.

3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в нем выход второго интегратора

соединен через параллельно соединенные измеряемые катущку индуктивности и резистор со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена образцовая катущка индуктивности.

4.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в нем выход второго интегратора соединен через образцовый резистор со входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно соединенные измеряемые катушки индуктивности и резистор.