Цифровой измеритель индуктивности Советский патент 1979 года по МПК G01R27/26 

точником порогового напряжения, а другой через опорный резистор связа с выходом ключа другой вход послед него соединен с источником напряжения, введены переключатель, эталонный резистор, эталонная индуктивнос и цифровое делительное устройство, причем вхол последнего соединен с в ходом селектора, а другой вход блок сравнения соединен с одним из зажимов для подключения объекта измерен например индуктивности; другой зажи при этом соединен с управляющим вхо дом переключателя, а один и другой выходы последнего соответственно че рез эталонный резистор и эталонную индуктивность соединены с обшей шиной. На чертеже представлена функциональная электрическая схема измерит ля индуктивности. Устройство состоит из генератора импульсов 1, селектора 2, цифрового делительного устройства 3/ триггера 4, ключа 5, опорного резистора 6 блока сравнения 7, переключателя 8 и эталонной индуктивности 9, эталон ного резистора 10, Иина Пуск под ключена ко входу установки в единич ное состояние триггера 4, на ключ 5 поступает от источника опорного напр жения 11 напряжение Е, на блок срав ненияг от источника напряжения 12 напряжение Цд. Работа измерителя заключается в следующем. В исходном состоянии ключ 5 разом нут, селектор 2 закрыт, а переключатель 8 находится в положении а, В начале измерения сигнал Пуск опрокидывает триггер 4 в единичное состояние, вследствие чего селектор 2 открывается, а ключ 5 замыкается, и в формирующую цепь подается от источника опорного напряжения 11 единичная функция напряжения Е. При открытом селекторе 2 до момента t, когда экспоненциально-спадающее напряжениеи -f (1 )}, к, где R, RSH+KB- RK ЬН f8 IO R... - внутреннее сопротивление ис точника опорного напряжения R.. - сопротивление замкнутого кл ча 5; RJ - сопротивление резистора б; R. - сопротивление замкнутого переключателя 8; R,ii - сопротивление резистора 10; t, , ; R| - активное сопротивление из меряемой катушки индуктивности 13, становится равно напряжению U, в цифровом делительном устройстве 3 фиксируется код числа N f,,-. t, . В момент t блок сравнения 7 возвращает триггер 4 в исходное состояние. Во втором такте переключатель 8 С опронаходится в положении кидыванием триггера 4 в единичное состояние селектор 2 открыт до момента t равенства экспоненгхиальночзпадающего напряжения |( ) R напряжению U -д, вследствие чего на вход цифрового Делительного устройства 3 поступает число импульсов «2 fo- 2() где f - частота следования импульсов от генератора импульсов 1; 4()/Ri при Н„ RL ; RI - априорно-известное значение активного сопротивления эталонной индуктивности 9. напряжения (i) и (3) в моменты tJ и t соответственно равны U. Поэтому |(1-е- / «) l d-e-Vf 1 ,R Отсюда t) /r,tj /Т, f а с учетом значений Т и t и после несложных преобразованийLS Lotj/Ctg-tj) . (5) На основании (5) с учетом (2) и (4) значение измеряемой индуктивности определяется из выражения LX ,/(Nj- N, ) . (6) После окончания второго такта преобразования операция цифрового деления (N2 - NJ ) .выполняется в цифровом .делительном устройстве 3. Из (6) видно, что на результат преобразования индуктивности в код не влияют долговременные нестабильности источника опорного напряжения 11, его внутреннего сопротивления R, сопротивления замкнутого ключа 5, сопротивления резистора 6, частоты следования импульсов генератора 1, сопротивления R и Нц измеряемой 13 и эталонной 9 катушек индуктивности, а также, что .особенно важно, напряжения , что открывает возможность фиксации длительности переходного процесса в области большой крутизны экспоненты для уменьшения влияния напряжения помехи. Аналогично измерению индуктивноси можно измерить емкость, если в ервом такте измерения параллельно змеряемой емкости подключить сопроивление,равное сопротивлению утечки, талонного конденсатора, а во втором акте - эталонную емкость С, змеряемая емкость Сх N,/{Nj - N, ). Формула изобретения Дифровой измеритель индуктивности, одержагдай генератор импульсов, выод которого соединен с одним из вхоов селектора, другой вход которого

соединен с одним из вхолов ключа и выходом триггера, один вход которого соединен с выходом блока сравнения, а другой вход - с источником управлякхаего напряжения,при этом один вход блока сравнения соединен с источником порогового напряжения, а другой вход через опорный, резистор соединен с выходом ключа, другой вход последнего соединен с источником напряжения, отличающий.с я тем, что, с цепью повышения точности, в него введены переключатель, эталонный резистор, эталонная индуктивиость и цифровое делительное устройство, причем вход последнего соединен с выходом селектора, а другой вход блока

сравнения соединен с одним Зсокимом для подключения объекта измерения, например индуктивности, другой зажим при этом соединен с управляющим входом переключателя, а один и другой выходы последнего соответственно через эталонный резистор и эталонную индуктивность соединены с общей шиной .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 437982, G 01 R 27/26, 30.03.75.

2.Шляндин В.М, Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М,, Высшая школа , 1973,

с, 179, рис. 3.27а.