Автоматический измеритель компонент проводимости рс-двухполюсников Советский патент 1979 года по МПК G01R27/00 G01R27/26 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения экв валентных параметров RC-двухполюсников с большими потерями. Оно может быть использовано в системах диэлько-и-акваметрии для анализа состава и свойств неоднородных полупроводящих сред. Известно автотаматическое устройство для измерения только реактивнрй составляющей RC-двухполюсника, содержащее гетератор высокой частоты, измерительный контур с модулирующей емкостью и систему автоматического уравновешивания 1. Использование контура с модулирующей емкостью обеспечивает высокую разрешающую способность по реактивной проводимости при ig5 1, однако измерение только одной компоненты полной проводимости снижает информативность, ограничивая применение уст ройства системами акваметрии. г.;.«Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является автоматическое устройство для измерения характеристик конденсаторов, содержащее генератор высокой частоты, соединенный с измерительным контуром и через демодулятор с блоком контроля активной проводимости и блоком контроля реактивной проводимоети 2. Использование свойств резонансного контура позволяет увеличить чувствительность устройства к активной составляющей проводимости, но одновременно существенно ухудшает метрологические характеристики прибора, в отношении реактивной составляющей и ограничивает пределы измерения параметров RC-двухполюсникбв.. Целью изобретения является расщирение диапазона измерения контролируемых величин. Поставленная цель достигается тем, что в автотматический из.меритель компонентпроводимости RC-двухполюсников, содержащий генератор высокочастотных колебаний, соединенный со входом измерительного контура и с одним из зажимов для подключения контролируемого RC-двухполюсника, другой зажим при этом соединен с общей шиной измерителя, дешифратор, блок контроля активного сопротивления, блок контроля емкостной проводимости, введены четыре ключа, блок коммутации, два модулирующих конденсатора, причем выход генератора высокочастотных колебаний соединен с одним вхоДОМ дешифратора, другой вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, а один выход дешифратора соединен со входом первого ключа,выход последнего соединен со входом блока контроля активного сопротивления, другой выход дешифратора соединен со входом второго ключа, выход которого через инерционный балансный усилитель соединен со входом блотга контроля реактивной проводимости, соединенным ,с выходом измерительного контура, а второй выход блока коммутации Соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, третий выход блока коммутации соединен с управляющими входами первого и четвертого ключей, при этом одни выходы третьего f четвертого ключей соответственно через ..„-рвый и второй модулирующие кон денсаторы соединены с одним зажимом для подключения контролируемого RC-двухполюсника, а другие выходы третьего и четвертого ключей соединены с общей шиной измерителя. На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства, на фиг. 2 эпюры временных состояний устройства. Автоматический измеритель компонент проводимости RC-двухполюсников (фиг. |) включает генератор высокой частоть 1, измерительный контур 2, содержащий катущку индуктивности 3, добавочный конденсатор 4, варикап 5, модулирующие конденсаторы 6 и 7, дешифратор 8, блок контроля активного сопротивления 9, блок контроля реактивной проводимости 10, инерциониый балансный усилитель 11, блок коммутации 12, третий и второй включи 13, 14, четвертый и первый ключи 15, 16, контролируемый RCдвухполюсник-17, На фигуре 2 изображены: а)напряжение на выходе ключа 14; б)нанряжение на модулирующей емкости 6; в)напряжение на выходе ключа 16; г)напряжение на модулирующей емкоетн 7. Сигнал высокой частоты с генератора 1 подается на измерительный контур 2. В начальный момент времени to (фиг. 2а) с блока коммутации 12 поступает командный импульс на ключ 14 и блок контроля реактивной проводимости 10 подключается к дешифратору 8. Далее, в момент времени ti (фиг. 26) блок коммутации 12 замыкает ключ 13, подключающии кизмерительному контуру первуюмодулирующую емкость 6. Если модули напряжений, поступающих с измерительного контура 2 на дешифратор 8 при отключенной и подключенной емкости 6 от:1йчаются, с балансного усилителя 11 на варикап 5 подается управляющий сигнал, который уравновещйвает измерительную схему. В момент времени ta (фиг. 2в) с блока коммутации 12 поступает командный импульс на ключ 16, подключающий к дешифратору 8 блок контроля активного сопротивления 9, и одновременно на ключ 15, подключающий в измерительный контур 2 вторую модулирующую емкость 7, настраивающую его в резонанс. Одновременно отключаются ключи 13 и 14. В период ta-1з (фиг. 2в) балансный усилитель, вследствие инерционности, поддерживает напряжение на варикапе 5 постоянным. Затем, с момента 1з (фиг. 2в) цикл повторяется. Таким образом, в нериод to-t при подключении конденсатора 6 производится измерение реактивной сбставляющей проводимости RC-двухполюсника методом расстройки контура, что обеспечивает измерение емкости RC-двухполюсника при tgS 1. При подключении конденсатора 7 производится измерение модуля резонансного напряжения на контуре, пропорционального добротности, и, следовательно, активному сопротивлению, что позволяет определять активное сопротивление, внесенное в контур образцом. Формула изобретения Автоматический измеритель компонент проводимости RC-двухполюсников, содержащий генератор высокочастотных колебаний, соединенный со входом измерительного контура и с одним из зажимов для подключения контролируемого RC-двухполюсника, другой зажим при этом соединен с общей шиной измерителя, дещифр-атор, блок контроля активного сопротивления, блок контроля емкостной проводимости, отличающийся тем, что, с целью расширеиия диапазона измерения контролируемых величин, в него введены четыре ключа, блок коммутации, два модулирующих конденсатора, причем выход генератора высокочастотных колебаний соединен с одним входом дешифратора, другой вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, а один выход дешифратора соединен со входом первого ключа, выход последнего соединен со входом блока контроля активного сопротивления, другой выход дешифратора соединен со входом второго ключа, выход которого через инерционный балансный усилитель соединен со входом блока контроля реактивной проводимости, соединенным с выходом измерительного контура, а второй выход блока комм.утацйи соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, третий выход блока коммутации соединен с управляющими входами первого и четвертого ключей, при этом одни выходы третьего и четвертого ключей соответственно через первый и второй модулирующие конденсаторы соединены с одним зажимом для подключения контролируемого RC-двухполюсника, а другие выходы третьего и четвертого ключей соединены с общей шиной измерителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 233033, кл. Н 01 Q 13/00, 08.12.67.

2.Авторское свидетельство СССР № 480999, кл. О 01 R 27/26, 05.07.73.

Фиг.1