Устройство для измерения параметров динамических объектов Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

Для г;)Г;) j.,..) пор™ iMii.i и втирым ко;1р1;кт-,чру). .; i:-ieiii,«MH, 11е1)оклк)чатолем, ,|, первым и вторым перо.е)нымн резисторами, ко 1деисато ром, операционным усилителем и лимбом,; причем генератор rapMOHHHecKiix колебаний сое/хинен с первым и вторым корректирую- ишм звеном; со вторым непосредственно, а с первым через исследуемый объект, выход первого корректирующего звена через усилитель подключен к первому входу пе{)еключателя, первый выход которого присоединен к первому входу сумматора, второй вход сумматора присоединен к выходу второго корректирующего звена и выводу первого регулируемого резистора, соединенного с его подвижнымконтактом, второй вывод которо го соединен с параллельно включенным операционным усилителем, конденсатором и вторым переменным резистором, подвижной контакт которого соединен с одним из выврдов, вторые выходы паралельно соединенных элементов подсоединены к третьему входу сумматора, первый и второй переменные Р аксторы механически связаны между собой и лимбом, выход сумматора подключен ко второму входу переключателя и к первому входу блока индикации, второй вход которо- 1Х соединен со вторым и третьим выходом переключателя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измвре кия параметров динамических объектов.

Устройство содержит генератор 1 гармонических колебаний, первый и второй корректирующие звенья 2 и.З, вход звена 2 соединен с генератором 1 гармонических колебаний, вход звена 3-е выходом исследуемого динамического объекта 4, вход которого подключен к генератору 1 гармонических колебаний, инвертируюпшй усилитель 5 - с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого соединен с выходом корректирующе го звена 3, а выход - с первым входом переключателя 6, имеющего два переключения .(см. черт., положения А Б), сумматор 7, первый вход которого соединен с первым выходом переключателя 6, а второй вход с корректирующим звеном 2; операционный усйллтель 8, выход которого подключен к третьему входу сумматора 7, конденсатор 9, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 8, вто рой регулируемый резистор 1О, включе;шый параллельно конденсатору 9, псрвый регулируемь й резистор 11, включвниьш между выходом KoppeKTMjjyiomero .мвена 2 и входом опе1эационн.ого усилителя 8, иодннжный контакт которого noncopUfiiM) к пыходу корректирующего .шен.ч 2, лимб .12, exaничecки скяаашилй с )с1у;11(руг;мыми |1рсш(;торами

,10 и 11 и пр(.радуи1п.).;1КЛ1.й и Л,миц;ьх измеряемых величии и блок 13 и(1/ Г канил, нш1риь;ер осциллограф, с вертикальной л горизонтальной разверткой, один из iixo/.xcns которого подключен к выходу сумматора 7 и второму входу переключателя 6, а другчэй через второй и третий выходы переключателя 6 подключается либо к инвертирую1цему усилителю 5 (положение А), либо к выходу

сумматора 7 (положение Б).

; Устройство работает следующим рбразом.

Сигнал с генератора 1 гармонических колебаний подается на исследуемый объеЛт 4 и одновременно через корректирующее

звено 2 на блок фазового сдвига, состояще- :го из сумматора 7 усилителя 8, конденса- .тора 9, резисторов 1Q и 11 и лимба 12 и далее на вход блока 13 индикации, (в данном случае осциллограф).

При измерении фазовых сдвигов, времени переходного процесса, величины электрической емкости иинцуктивности сигнал с исследуемого объекта 4 через корректирующее звено 3, инвертирующий усилитель 5 и пере-

ключатель 6 (в положеиии А) поступает на второй вход блока 13 индикации. При этом иа экране блока 13 индика1щи (осциллографе) будет наблюдаться эппипсообразная кривая. С помощью, механически связанных ре

гулируемых резисторов 10 и 11 устанавливают такое значение постоянной времени Т(сек) блока фазового сдвига, при котором эп- пипс на экране блока 13 индикации превра- титься в прямую линию, что говорит о равеиЦ

ствв фаз сигнала исследуемого объекта 4 и блока фазового сдвига, Пос1оянную времени ГГ считьшают с лимба 12,

Значение фазового сдвига определяют по формуле:

T-earctg-T.fp,

где Ч - величина фазового сдвига; Т - постоянная времени; f - частота, задаваемая с 1енера тора 1 гармонических колебаний.

Для подавления шумов и компенсации постоянных составляющих в предлагаемой схеме используются кс ректирующие звенья 2 и 3, включение которых согласно схеме со ерщенно не требует коррекции результа-

тов измерений,

При измерении отношения амплитуд (ко :торое про15зводят i после замера фазового сдвига - при выставленном положении механически связанных регулируемых резисторов

Ю и 11) сигнал с исследуемого объекта 4 через корректирующее звено 3, инвертирующий усилитель 5, переключатель 6 (в полог жении Б) поступает на один из входов сумматора 7 и чеэез переключатель 6 поступа|ет на второй вход блока 13 u щик«щ и. при (м iM i |iaiK} блок, 13 HHUiKauHi булвт ii3o6ii/i;i;niia прямая .чини.я, Исилеиенном коэ(}1фи:ииента усиления с помощью усилителя 5 цобивяются лревраиюния прямой линии, наблюдаемой на экране блока индиканли, в .точку, что соответствует равенству амш1итуд |с усилителя 5 н звена 2. Значешю отноше- ПИЯ акшлитуд (модуль/ на выходе и входе ;Исследуемо1о объекта 4 считывают нелосред- ственно со шкалы (на чертеже не доказана) усилителя 5. : Это возможно благодаря тому, что узел фазового сдвига не изменяет амплитуды сиг- |нала на выходе сумматора 7, поступающей JC корректирующего звена 2. Формула изобретения Устройство для измерения параметров ди- |намических объектов, содержащее генератор (Гармонических колебаний, усилитель н блок индшсации, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения точности измерения фазовых сдвигов, отношения амплитуд, време- ;ни переходньгх: процессов, частоты, емкости и |индуктивности в присутствии помех fi постоянраых составляющих, а также сокращения време ;нн измерения, оно снабжено первым и BtopbiM (корректирующим звеном, переключателем, .сумматором, первым и вторыЛ переменными р :зистор ами, K.otia.eHCQTOpoti, операционным уси- |лителем и лимбом, причем генератЬр гармонических колебаний соединен с первым и Л ОррвКТИ{) , СО ПТ1;)ЫМ H;i; ;i:- родственно, а с нор1м г-( через nccfleuyoNU it )бъект, вькод первого кор{)окт ripyiOHiero r,noUia через ус 1литель подключен к первому |входу переключателя, выход которого Т1одсоединен к первому пхояу сумматора, второй вход сумматора присоединен к. выходу второго корректирующего звена и выводу ; первого регулируемого резистора, соединенJHoro с его подвижным контактом, второй вьшод которого соединен с параллельно BKJUOченным операционным усилителем, конденсатором и вторым переменным резистором, подвижный контакт которого соединен с одним из выводов, вторые выходы пapaллe Iьно соединенных элементов подсоединены к третьему входу сумматора, первый и второй перемеШ1ые резисторы механически связань между собой и лимбом, выход сумматора подключен ко второму входу пepeключaтe tя и к первому входу блока индикации, второй вход которого соединен со вторым и третьим выходом переключателя. Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе; 1,Приборы и методы определения частот ных характеристик систем автоматическохо ре. гулирования, М., ЦИНТИ Приборэлектро, 190. стр, 58. V -.,:, ,. , -. ,-.1 2.Патридж Г. Электронные измерительые приборы. Л., Госэнергоиздат, 1961, тр. 219.