Устройство для измерения параметров двухэлементных нерезонансных электрических цепей Советский патент 1979 года по МПК G01R27/02 

Достигается это тем, что устройство для намерения параметров двухздементвых нерезонансньос электрических цепей, содержащее генератор тактовых импульсоВг преобразователь код-напряжение, соединенный с интегратором, ан.алоговым сумматором и реверсивным счетчиком, преобразователь параметрнапряжение, связанный с интегратором, преобразователем код-напряжение и аналоговым сумматором, который через усилятеяь-ограничятель подключен к первому входу логической схемы, три выхода которой соединены соответственно с сум-J мируюшей, вычитающей шинами и шиной опроса реверсивного счетчика, снабжено генератором развертывающей функции, делителем чж;тогы, переключателем, триггером, счетчиком с индикацией и , двумя источниками опорного напряжения, выходы которых через переключатель связаны с интегратором, вторым входом логической сх.вмъ и триггером, который подключен к третьему входу логической схемы, входу интегратора развертывающей функдни, последовательно соединен- ногр с усилителем-ограничителем, а че.рез делитель частоты триггер связан с генератором тактовых импульсов и четвертым входом логической схемы, пятьШ вход которой соединен с реверсивным счетчиком, причем, счетчик с индикацией подключен к четвертому выходу логической схемы.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения параметров двухэлементных нерезояансных электрических цепей.

Устройство содержит источники 1 и 2 опорных напряжений {постоянного тока), переключатель 3, интегратор 4, преобразователь параметр-напряжение 5, ава- л&говьй сумматор 6, преобразователь код-напряжение 7, усилитель-ограничитель 8, логическую схему 9, генератор тактовых импульсов 10, реверсивный счетчик 11, счетчик с иаднкацией 12, делитель частоты 13, триггер 14 и генератор развертывб.ащей функций 15, пр этом источники 1 и 2 соединены поср@|Фством переключателя 3 и интегратора 4 с одним входом сумматора 6 через преобразователь 5, а с вфорым - через преобразователь 7, выход сумматора б соединен с инвертирующим входом усилителя 8, выход последнего соединен с первым входом cxeNfiji 9, два других Входа которой соединены с выходами генератора 10 и счетчика 11, выходы же схемы соединены, соответственно, с входом счетчика 12, с суммирующей, вычитающей шинами и шиной опроса счетчика 11, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя 7, Один из оставшихся входов, схемы 9 соединен с выходом триггера 14 и с управлякщим входом переключ теля 3, другой - с входами триггера 14 и генератора 15 и выходом делителя 13, вход последнего соединен с выходом генератора 10, а выход генератора 15 - с неинвертирующим входом усилителя 8.

1Работа устройства описывается на примере преобразования параметров параллельной КС -«цепи. Преобразователь 5ч- при этом, содержит операционный усилитель, во входную цепь которого вJEлючaeтcя измеряемая цепь, а в цепь; отрицательной обратной связи , иионного усилителя включается опорвый резистор сопротивления Йо .

Генератор Ю через последовательно соадйненнь1е делитель 13 и триггер 14 управляет работой переключателя 3, к аналоговь1М входам которого под- . ключены ИСТОЧНИКИ 1 и 2 опорных напряжений, а выход - к входу интегратора 4,

G выхода последнего снимается напряжение

U,(i) ,

И

где -.постоянная времени ннтег-i ратора 4,

0Напряжение с выхода интегратора 4

поступает одновременно на аходы нреоб- раэоватэлей 5 и 7, с выходов которых, соответственно, снимается сигнал

fМ

hn

U(i).,

где С - значение измеряемой емкости; И - значение измеряемого сопро55 тивления;

Лд- значение сопротивления опорного резвстора;

коэффициент лередачи преобразовател.. Напряжения Ug(t) и U9(i) поступают на входы сумматора 6 с выхода ко торого снимается и, и напряжение поступает на один вход усилителя 8, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 15 U..(E,(f-). в которс/м /с S i-2- постоянная врем ни генератора 15,. где И - коэффициент передачи делителя 13; Тр- период импульсов с выхода генератора 1О. Усилитель 8 в каждый период сигнала с триггера 14 формирует два импуяьса, разность длительностей которых пропор&иоваш на Ерутвзне пилообразной составляющей напряжения (i) с выхода сумматора Q, Если указанная разность огрдйЧна от нуля, то с выхода счетчика 11 на управляющий вход преобразователя поступает число импульсов, пропордиональное этой разности, язменгаоздее коэффициент передачи преобразователя 7. Опросный процесс будет повторяться до момента равенства временньос инте{ валов на усиявтела 8. При этом коаффициент передачи- преобразователя 7 однозначно определяется значением сопротавления К измеряемой цепи ..Яо(2) . где - коэффициент передачи ПКН 7 при { - ом переключении. При этом, на выходе сукелатора 6, как это следует из выражёняя (1), остается знакопеременный сигнал прямоугольной , амплитуда котсфого пропорця надьна значению С екесостн измеряемой аепи. Уравнение для определения временных интервалов на выходе усилителя 8 в моMSBT компенсации пилообразной составлякяцей ,). отскада иском интервал времени рпреявпяется вьфажением )пТо 2 - и ieб После того, как будет выполнено условие (2), по сигналу с выхода счетчика 11 импульсы с выхода усилителя кодируются илтульсами с выхода генератора Ю. При этом в счетчике 12 запишется код Записав предварительно в счетчике 12 код код в последнем однозначно определяется значением измеряемой емкости С ftRoC. N2 Ho-Nn -l Работа устройства в случае преобразования параметров последовательных RC н КЬ -цепей и паралтельной RL -цепи аналогична. При преобразовании параметров последовательной RC -цепи прес раяователь 5 содержит операционный усилитель, во входную цепь которого включается опорный конденсатор емкостью Со , а в цель отрицательной обратной связи операционного усилителя включается измеряемая цепь. При этом, коэффициент передачи пра образователя 7 однозначно определяется значением емкости С измеряемой цепи код в счетчике 12 однозначно определяется значением сопротивления R измеряемой депи При тфеобразовании параметров последовательной RL -цепи преобразователь 5 содержит операционный усилитель, в цепь отрицательной обратной спязи которого включена измеряемая цепь, а во входную цепь подключен опорныК резистор с сопротивлением RO При этом, коэффициент передачи преобразователя 7 однозначно определяется значением сопротивления измеряемой цепи «кн R а код в счетчике 12 арямо пропорционален индуктивности U измеряемой цепи N. Ч . « 2С,.,„ При цреобразоваиии параметров параллельной RL -цепи преобразователь 5 со