Измеритель комплексных сопротивлений активных двухполюсников Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЬК СОПРОТИВЛЕНИЙ АКТИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и можрт быть использовано в электро- и радиотехнике, электрохимии, биологии, и других облас тях для определения комплексных сопро тивлений активных и пассивных электрических двухполюсников. Известен измеритель комплексных сопротивлений активных двухполюсников содержащий источник синусоидального н пряжения, блок фазочувствительных детекторов и измерительный преобразователь напряжения в ток, состоящий из замкнутых в кольцо первого сумматора, образцового резистора,первого повторителя напряжения и фазоинвертора fl . Недостатком этого измерителя является то, что вследствие конечной величины выходного сопротивления при подключении исследуемого объекта, имекхщего начальную разность потенциалов, протекает ток, вызывающий нежелательную поляризацию объекта и нарушение его начальных условий, что снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в измерителе комплексных сопротивлений активных двухполюсников, содержащий источник синусоидального напряжения, блок фазочувствительных детекторов и преобразователь напряжения в ток, состоящий из замкнутых в кольцо пе| вого сумматора, образцового резистора, первого повторителя напряжения и фазоинвертора, введены -цепь, коммутатор, регулируемый источник постоянного напряжетшя, второй повторитель напряжения и второй сумматор, выход преобразователя напряжения в ток через RC -цепь и коммутатор подключен к регулируемому источнику постоянного напряжения и к входным зажимам исслёцуемого объекта, а к выходу коммутатора через второй повторитель напряжения подсоединен блок фааочувствительных детекторов и один из входов второго сумматора, второй вход которого соединен с фазоиивертором, а выход - с одним из входов первого сумматора. На чертеже приведена структурная электрическая схема измерителя комплексных сопротивлений. Измеритель содержит преобразовател 1 напряжения в ток, состоящий из зам

нутых в кольцо первого сумматора 2, вы- ю нием: полненного на операционном усилителе 3 с резисторами 4-7 соответственно пря мой и обратной съязя. с номинальными значениями сопротивлений it образцового резистора 8 с номинальным значением сопротивления- Rg , первого повторителя 9 напряжения и фазоинвертора 10; источник 11 синусоидального напряжения, RC -цепь,образованную параллельно включенными резистором 12 с номинальным значением сопротивления . конденсатором 13, коммутатор 14 регулируемый источник 15 постоянного напряжения, второй повторитель 16 напряжения, подключенный к блоку 17 фазо чувствительных детекторов и одному из входов второго сумматора 18 и исследуе мого объекта 19. Измеритель работает следующим образом. Напряжение U источника 11 синусоидального напряжения преобразуется в ток, протекающий через образцовый резистор 8 и исследуемый объект 19 и равный. , т --II f V . и не зависящий от значений комплексного сопротивления RC ыепи и комплексного сопротивления 2 исследуемого объекта 19. Напряжещге U o IgZ 4p™ ®® ° ° исследуемого объекта, через повторитель напряжения 16 поступает в блок 17 фазочувствнтельных детекторов, где оно раз деляется на активную и реактивную составляющие, нормируемые в единицах сопротивлення. При подключении активного двухполюовяка к известному измерителю из-за ко1ЮЧНОЙ величины его выходного сопротивления Кип через двухполюсник протекае ток поляризации , где R.p - сопротивление исследуемого объекта постоянному току; - значение ЭДС исследуемого объекта; 5 .Ib. . ип ,| эдесь -г - единичный коэффициент передачи преобразователя напряжения в ток. Наличие тока поляризации и приводит к нежелательному измененшо начальных условий исследуемого объекта. В предлагаемом измерителе комплексных сопротивлений значение тока поляризации определяется следующим выраже V в - ) 1a/0-5 2 где К 2 - единичный коэффициент пе|зедачи дополнительной петли обратной связи образованной повторителем 16 напряжения, первым и вторым сумматорами. Из этого выражения видно, что, при вьшолнении условия К,/ ,значение тока поляризации существенно меньше по сравнению с током Вьшолнение указанного условия и обеспечение {заботосп особ нести из fepитeля по переменному току достигается путем шу - кР вания резистора 12 конденсатором 13, Формула к 3 об р е т е н и я Измеритель комплексньк сонротивлений активных двухполюс11шсов, содержащий источник синусоидального напряжения, блок фазочувствительных детекторов и преобразователь напряжения в ток, состоящий из замкнутых в кольцо первого сумматора, образцового резистора, первого повторителя напряжения и фазоинвертора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повь1шения точности измерегшй , в него введены КС -цепь, коммутатор, регулируe f ьШ истЬчник постоянного напряжения, второй повторитель напряжения и второй сумматор, выход преобразователя напряжения в ток через RC -цепь и коммутатор подключен к регулируемому источнику постоянного напряжения и к входным зажимам исследуемого объекта, а к выходу коммутатора через второй повторитель напряжения подсоединен блок фазочувствительных детекторов и один из входов второго сумматора, второй вход которого соединен с фазоинвертором, а выход - с одним из входов первого сумматора. Источники информации, принятые во вшмание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 45102О, кл. Q О1 Я 27/02, 05.03.74. (прототип).