Устройство для измерения комплексных сопротивлений Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при измерении малых приращений емкости к индуктивности. Известно устройство, предназначенное для измерения малых прираьиеинй методом периодического сравнения 1 . Недостаток известного устройства низкая точность, обусловленная нестабильностью элементов устройства. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройст во содержащее последовательно включенЕ ые коммутатор, преобразователь комплексного сопротивления в электрическое напряжение; усилитель переменного напряжения, фазочувствительный демодулятор индикатор и коммутационный генератор, который соединен с управляющими входами KoMMjTaTopa и фазочувствительного демодулятора 2 , Основной недостаток такого устройства - низкая точность, обусловленная изм нением чувствительности устройства вследствие влияния дестабилизирующих факторов (старение атементов, флюктуации температуры, папржкения ратания, влажности и т.п.). Особое влияние при этом оказьшает стабильность резонансной частоты усилителя переменного напряжения. Уходы резонансной частоты оказывают существенное влияние на точность измерений. Цель изобретения - повыщение точности измерения. Цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексных сопротивлений, содерлшще-э коммутатор, к выходу которого подключен преобразователь сопротивления в электрическое напряжение, фоточувствительный демодулятор, соединенный с индикатором, и коммутационный генератор, который соединен с управляющими вxoдa IИ коммутатора и фазоч Бствительного демодулятора, введены перестраиваемый по частоте усилитель переменного напряжения, включенный между преобразователем сопротивления в 3 электрическое папрж-.ение н фааочувствительным демодулятором, а также фазовый дискриминатор, один вход которого соодинен с выходом перестраиваемого по час-тоте усилителя, второй вход присоедк.{ен к выходу коммутацгоппого генератора; а выход соединен с управпяющ1гм входом перестраиваемого но частоге усилитэля, : На чертеже предстш лена функциональ ная схема предлагаемого устройства. Устройство BJOironaeT коммутатор 1, преобразователь 2 сопротивления в элект рическое напрял ение, перестра 1вае1 .1Ый по частоте усилителя-З, фазочувствительный демодулятор 4, коммутациоиньй генера;тор 5, фазовый дискриминатор 6, индмка:тор 7, Устройство работает след;ющим образом, Измеряе1.1ые X и эталонная XQ величины поочередно с частотой vTL работы коммутационного генератора 5 через ком мутатор 1 воздействуют на вход преобразователя 2 сопрот1тления в электрическое напряжение. Вследствие этого на вы. ходе преобразователя 2 присутствует напряжение, переменная составляющая напряжения которого выделяется и усиливается перестраиваемый по частоте усилителе-м 3. Если резонансная частота усилите 3 совпадает с частотой работы комм -тационного генератора 5, то в результате прохождения сигнала через фазочувствительный демодулятор 4 на выходе послед него получаем напряжение пропорциональное приращению кo пшeкcнoгo сопротивления. В результате указанных преобрасюва-. НИИ на выходном индикаторе 7 регистрируется величина, пропорциональиая раз-ности между измеряемой и эталонной вепич11нами. В слузгав выполнения условия равенства нулю угла фазового сдвига меж ду выходньАМи напряжениями перестраиваемого по часто усилителя 3 и комму тационного генератора 5 выходной сигнал устройства достигает максимальной величины, следовательно максимальной величины достигает и ч} ствителы.ссть устройства. В результате действия десй-абилизируюших факторов изменяются параметры перестраиваемого по частоте усипитепя 3 и частота коммутационного генератора 5. В этом случае между входными напрялсениями фазового дискриминатора 6 пояззля- ется угол, который пропорционален разнос 73 .4 ти между резонансной частотой перестраиваемого по частоте усилителя 3 i частотой колмутациомиого 1 нератора 5, В результате этого воздействия на выходе фазового дискриминатора 6 появляется напрялсепие, пропорционал.ыюе этой разности. При этом знак напряжения определяется направлением (вверх пли вниз по частоте) расстройки резонансной частоты перастраиваек-того по частоте усилителя 3 отнссптеяьно частоты коммутационного генератора 5. Полученное напряжение подаетс51 на управляющий вход nepecTpavfflaемого по частоте усилителя 3, В результате этого во; действия происходит изменение параметров перестраиваемого по ластоте усилителя 3 тв.ким образом, чтат бы фазовый сдвиг стал равным, нулю, т.е. выполнилось условие равенства резонансной частоты перестраиваемого по частоте усилителя 3 и частоты ком /1утапионного генератора 5. Формула изобретения Устройство д;ш измерения комплексных сопротивлений, содержащее KOMN-iyтатор, к выходу которого подключен преобразователь сопротЕшления в электрическое напряясение, фазочувствительный демодулятор, соединенный с индикатором, и ком:у1утациониьШ генератор, который соединен с упра1зляюшими входами коммутатора и фазочзвствителыюго демодулятора, отличающееся тем, что, с цел1эЮ повыщения точности, устройство снабисено перестраиваемым по частоте усидителем, включенным меладу преобразователем сопрот1тлен1Ш в электрическое напряжение к фазочувствительным демодулятором , а Tajoite фазовым дискриминатором, первый вход которого соединен с выходом перестраиваемого по частоте ус -тигеля, второй вход соединен с выходом коммутационного генератора, а выход соединен с упр авляющим входом nejaecTpaHBaoMoro по частоте, усилителя. Источншси информации, приняты.е Бо внимание при экспертизе 1.Схема измерения малых приращений е1у1костей и индуктивиостей методом периодического сравнения. - Измерите.пьная техника, 1967, № 4. 2.Измерение лмлых приращений емкостей и индуктивносатей методом периодического сравнения. - Измерительная техника, 1967, № 12.