Цифровой измеритель параметров Советский патент 1979 года по МПК G01R27/26 G01R13/02 

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ R, С, U ПАРАМЕТРОВ

ных контактов третьего переключателя, подвижный контакт которого через первый конденсатор соединен с общей шиной а другой его неподвижный контакт подключен к первому неподвижному контакту четвертого переключателя .и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с обшей шиной, причем вход блока цифровой индикации подключен к вьтходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока вьщелеНИН помехи и с управляющими входами третьегнэ переклкяа теля и ключа, а второй вход элемента И соединен с управляющим входом четвертого переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к одному из выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с общей шиной.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя R, С, L параметров.

Измеритель содержит три резистора 1, 2, 3, источник опорного напряжения 4, катушку индуктивности 5, ключ 6, переключатели 7, 8, 9, 10, конденсаторы 11, 12, нуль орган 13, блок выделения помехи 14, управляемый генератор 15, элемент И 16, блок цифровой индикации 17.

Устройство работает следующим образом.

Первый переключатель 7 и второй переключатель 8 служат для переключения режимов работы измерителя. Когда переклйчатёли 7, 8 находятся в положении с, резисторы 1, 2 и конденсаторы 11 и 12 через переключатели 9 и 10 соответственно составляют мостовую схему Третий переключатель 10 управляется Шгнш1ОМ с выхода блока вьщеления пе-: риода помехи 14, четвертый переключатель 9 управляется сигналом с выхода управляемого генератора 15. При коммутации переключателя 1О с частотой, частоте помехи, f , емкостное плечо моста представляет собой экв{ша- лемтное сопротивление

р - -J f«-Cf

где С - емкость конденсатора 12.

Конденсатор 11 с переключателем 9 представляет собой эквивалентное сопротивление

емкость конденсатора 11,

- выходная частота управляемого ;генератора 15.

На вход управляемого генератора 15 поступает напряжение с выхода нуль-органа 13. Частота выходного сигнала управляемого генератора 15 изменяется до момента равенства нулю напряжения на входе нуль-органа 13, то есть в момент равновесия- мостовой схемы условие равновесия запишется как

откуда

г -

где f - сопротивление резистора 1, TR - сопротивление резистора 2.

Из этого выражения видно, что при включении в качестве резистора 2 измеряемого сопротивления, а в качестве резистора 1 и конденсаторов il и 12 опорных элементов, частота f выходного сигнала управляемого генератора пропорциональна значению J,.

При включении в качестве конденса-. тора 11 измеряемой емкости, а в качест вё конденсатора 12 и резисторов 1, 2 опорных элементов значение линей- но зависит от значения емкости конденсатора 11.

Выходной сигнал управляемого генератора 15 поступает на один из входов элемента И, а на второй его вход поступает сигнал с выхода блока выделения помехи 14.

Количество импульсов, заполняющих, счетчик блока цифровой индикации 17 определяется выражением

П

f

N

2

Т.

X П

и не зависит от значения периода помехи, что обеспечивает высокую помехоустойчивость. В случае работы устройства без помех блок выделения периода помехи может быть заменен генератором импульсов. Тогда результат измерений не будет зависить от нестабильности значения периода следования йтих импульсов

Измерение индуктивности проводится следующим образом.

Переключатели 7 и 8 переключают в положение в. Тогда мостдвую схему составляют резисторы 1 и 3, катущка индуктивности 5, шунтированная кпк)чом б, и конденсатор 11, подключаемый через переключатель 9. Среднее значение н пряжения на втором плече за период у равляющего сигнала ключа 6 (период мехи) равно Среднее знйчение напряжения на второ плече равно cp-ilf„. Эквивалентное сопротивление второго плеча определяется выражением Условие равновесия мостовой схемы определяется выражением R,Л.-.-., ..,;;,....л-,: сопротивление резистора 3, индуктивность катушки 5. Выходная частота управляемого генератора 15 определяется значением L в счетчике блока а число импульсов дикации 17 равно ормула изобретени Цифровой .измеритель R, С, L пара метров, содержащий три резистора,, дв конденсатора, клкя, источник опорного напряжения, первая клемма которогб соединена с одним из выводов первого резистора, нуль-орган, первый вход ко торого соединен с одним из выводов третьего резистора, а выход нуль-орга подключен к входу управляемого генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повыщения помехоустойчивости, в него введены блок выделения помехи, элемент И, четыре переключателя, блок цифровой индикации и катушка индуктивности, при этом один из выводов последней соединен непосредственно с обшей шиной и через ключ - с другим выводом катушки индуктивности и с одним из неподвижных контактов первого переключателя, другой неподвижный контакт которого через второй резистор подклк чен к обшей шине, а подвижный контакт переключателя соединен с второй клеммой источника опорного напряжения и с подвижным контактом второго переключателя, первый неподвижный контакт которого соедине.н с Другим выводом третьего резистора, а второй его неподвиглный контакт соединен с одним из неподвижных контактов третьего переключателя, подвижный контакт которого через первый конденсатор соединен с общей шиной, а другой его неподвижный контакт подключен к первому неподвижному контакту четвертого переключателя и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с общей шиной, причем вход блока цифровой индикации подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока выделения помехи и с управляющими входами третьего переключателя и ключа, а второй вход элемента И соединен с управляющим входом четвертого переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к одному из выводов первбго резистора, другой вывод которого соединен с общей шиной. .Источники информации,j принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР NO 391484, кл. (5 01 R 13/О2, 1974,