Преобразователь параметров нерезонансных пассивных трехэлементных двухполюсников Советский патент 1976 года по МПК G01R17/00 G01R27/00 

«,53 3 чены соогвегственно ко входам первого управляемого делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом сумматора, и через интегрирующий усилитель - к од ному из входов второго логометрического пр образователя, второй вход которого соединен со вторым входом фазочувствительного индикатора, входами амплитудного детектора и вольтметра; выход сумматора присое диняется ко второму вьшоду исследуемого двухполюсника и к первым входам первого логометрического преобразователя и второго управляемого делителя напряжений , второй вход которого соединен с выходом амдлитудного детектора, а выход - со вторым входом первого логометрического преобразователя и через второй образцовый конденсатор - со входом усилителя, в цепь обратной связи которого включен первый образцовый конденсатор, На чертеже приведена функциональная схема преобразователя параметров нерезонан сных пассивных трехэлементных двухполюсников, состоящих, например, из параллельно соединенных емкости и комплексного сопротивления, представляющего собой последовательное соединение активного сопротивления и емкости, Источник частотномодулированного сигнем па 1 подключен ко входу дифференцирующего усилителя 2 и ко входу сумматора напряжения 3, другой вход которого подключен к выходу управляемого делителя напряжения 4 и ко входу интегрирующего усилителя 5, Выход сумматора напряжений 3 подсоединен ко входам логометрического преобразователя 6, управляемого делителя напряжения 7 и через исследуемый двухполюсник 8, содержащий преобразуемые элементы 9 (Сп), Ю ( ) и 11 (С, ) подключается ко входу усилителя 12, в цепь обратной связи которого включен образцовый конденсатор 13, Выход усилителя 12 соединен с волы метром 14, со входами амплитудного детектора огибающей 15, фааочувствительного индикатора 16 и логометрического преобразователя 17, Другой вход индикатора 16 подсоединен к источнику частотномодулированного сигнала 1, Выход индикатора 16 соединен с управляющим входом управля&мого делителя напряжения 4, вход которого соединен с выходом дифференцирующего усилителя 2, Выход амплитудного детектора огибающей 15 соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения 7, выход которого соединен с другим входом 2. 4 огометрического преобразователя 5 и ерез образцовый элемент 18 - со входом силителя 12, Выход интегрирующего 5 соединен с другим входом логомерического преобразователя 17, Преобразователь работает следующим о&азом. При выполнении условия и Uj(-K) j.,g 0,(1) де и, - напряжение на выходе сумматора напряжений 3; (-К)- коэффициент передачи второго управляемого делителя напряжения 7, апряжение на выходе усилителя 12 IT J J С13 (-Us). т 5 -t- i .n Так как напряжение на выходе сумматора напряжений 3 uj U/U U -vjtt;K K U U(H+jujK K где и - напряжение источника частотномодулированного сигнала 1; и. - напряжение на выходе управляемого делителя 4; j о К . - коэффициент передачи дифферешдарующего усилителя 2; К - коэффициент передачи управляемого делителя напряжения 4, то4 и, и, ( -Ui{l- jcoK2KO 1 -Jgj Cji RIO -U.(i.ju.K,K.). - fe; f JCcoK K. - ). При выполнении условия синфааности напряжений и 2. 2 достигаемого регулировкой коэффициента передачи К делителя 4 сигналом с фазочувствительного индикатора 16, мнимая часть выражения (3) ра&на нулю, т,е. ti,K,,,, С4) откуда )Ц,-Я,0 i-Hjt KgK/,CuBio %-ul ii SJ -cTTIS Подставив (4) и (5), получим U. ча -1 Cia Таким образом, при вьшопнении услсдаия (1) сигнал на выходе усилителя 12, изм раемый вольтметром 14, пропорционален величине преобразуемого элемента 11 {.С ), Вьшолнение условия (1) достигается тем, что сигнал с усилителя 12 { U поступает на амплитудный детектор огибающей 15, который регулирует коэффициент передачи управляемого делителя напряжения 7 (-К ) до тех пор, пока ток, текущий через элемент 9 (Сд ), не будет равен току, текущему через элемент 18 (), т.е. пока не будет выполнено условие (IX В противном случае сигнал на выходе усилителя 12, полученный из (1) и (2) в виде выражения JUJ С iS и., и„-й Jto Сне и,а-0з й,а-и,(ИшК,К,)5 будет зависеть от частоты питания и модулироваться в соответствии с законом ее из менения, меняя сигнал на выходе амплитудного детектора огибающей 15 до тех пор, пока Xz-Se, ЧТО соответствует вьшолнению условия (1), Из выражения (7) видно, что для определения преобразуемой емкости 9 (С ) необходимо определить значение К , Для этой ц&ли используется логометрический преобразс ватель 6, определяющий величину к - 9 - N«7 Cie где Uy - напряжение на выходе управляемо го делителя напряжения 7, Из выражения (5) видно, что коэффициент передачи К управляемого делителя напряжения 4 пропорционален постоянной времени цепочки, состоящей из преобразуемой емкости элемента 11 (С ), и преобразуемого сопротивления элемента 10 (R ), т.е 1 Си RIO ,(8) и для ее определения можно подключить ко входу и к вькоду делителя 4 логометричеокий преобразователь, В устройстве с целью получения сигнала, пропорционального сопротивлению элемента 10 (), сигнал с делителя 4 ( U ) пропускают через интегрирующий усилитель 5 (чтобы изменение частоты не влияло на результат): JtuK2K ui -fe-UiM«.Ks Uc и,. - Jus -- ч-t jjy где 0 - напряжение на выходе интегрирующего усилителя 5; 5 02 - коэффициент передачи усилителя 5, учетом (8), ,O-. и затем, разделив этот сигнал с помощью логометрического преобразователя 17 на сигнал с выходного усилителя 12, получают с учетом выражений (6) и (9): RioKsCia Если преобразуемый элемент 9 исследуемого двухполюсника 8-активное сопротивление или индуктивность, элемент 18 должен быть соответственно активным или индуктивным. Формула изобретения Преобразователь параметров нерезонаноных пассивных трехэлементных двухполюсников, содержащий источник частотномодулированного сигнала и усилитель, ко входу которого подключается один из выводов исследуемого двухполюсника, а к выходу подсоединен амплитудный детектор огибающей, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, он сна&жен дифференцирующим и интегрирующим усилителями, двумя управляемыми делите- ,лями напряжения, двумя логометрическнми преобразователями, двумя образцовыми конденсаторами, вольтметром, фазочувствительрным индикатором и сумматором, при этом выход источника частотномодулированного напряжения соединен со входом дифференцирующего усилителя и с одним из входов фааочувствительного индикатора и сумматора, выходы дифференцирующего усилителя и фа- зочувствительного индикатора подключены соответственно ко входам первого управляемого делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом сумматора, и через интегрирующ 1й усилитель - к одному из входов второго логометрического преобразователя, второй вход которого соединен со вторым входом фазочувствительного индикатора, входами амплитудного детектора и вольтметра, выход сумматора присоединяется ко второму выводу исследуемого двухполюсника и к первым входам первого логометричес1 ого преобразователя и второго управляемого делителя напряжений, второй вход которого соединен с выходом ампли538302

78

гудного детектора, а выход - со вторымсатор - со входом усилителя, в цепь обратвходом первого логометрического преобраао- ной связи которого включен первый обраэвателя и через второй образцовый ковде ° Ь1Й конденсатор.