Универсальный измеритель емкости и проводимости конденсаторов, индуктивности и сопротивления катушек индуктивности Советский патент 1980 года по МПК G01R27/26 H03K13/20 

йдального тока, три yЛpaвляe ыx ключа, масштабный усилитель, усилительограничитель, генератор импульсов, компаратор, логический элемент И, сг; етный триггер, причем выходы генераторов синусоидального напряжения и тока соединены с измерительными вхо

.дами первого Управляемого ключа, выход которого соединён с другой входной клеммой измерителя и со входом ьчасштабного усилителя, выходы преобразователя ток-напряжение и масштабного усилителя через второй и третий управляемые ключи соединены со входами опорного усилителя в режиме интегратора и усилителя-ограничителя, выход усилителя-ограничителя соединен с управляющими входами трех фазочувствительных детекторов, измерительный вход второго фаЗбчу ствйтёльного детектора соединен со вхЬдом опорного усилителя, измерит,ельный вход третьего фа зочу ветвительного детектора соединен со входом усилителя-ограничителя, выход первого фильтра нижних частот соединен со входом компаратора, выход Гкоторого соединен с одним из входов логического элемента И, другой вход которого, соединен с выходом генератора импульсов, выход логического элемента И соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с управляющими входами трех управляемых ключей,.

На чертеже приведена функциональная схема универсального измерителя Она содержит генератор 1 синусоидального напряжения, генератор 2 синусоидального тока, управляемые ключи 3, 4, 5, объект 6 измерения, преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель 8, опорный усилитель 9 в режиме интегратора, усилитель-ограничитель 10, фазочувстви гельные детекторы 11, 12, 13, фильт ры 14, 15, 16 нижних , ключи 17, 18, 19, логометр 20, компаратор 21,генератор 22 импуль сов, логический элемент 23 И, счетный триггер 24, резистор 25.

Универсальный измеритель работает следующим образом.

Объект 6. измерения может представлять собой катушку индуктивности по последовательной схеме замещения с реактивным и активным сопротивлениями соответственноcoLX и RX, а также конденсатор по параллельной схеме замещения с реактивной и активной проводимост ями и С X и GX. . S качестве объекта 6 измерения включен Конденсатор, а управляемые ключи 3, 4, 5 находятся в положении а. Напряжение с генератора 1 синусоидального напряжения через управляемый ключ 3 подается на объект 6 измерения и на вход масштабного усилителя Б. С выхода масштабного у сил иV- -ifiigSiffiKf -

748286

теля 8 через управляемый ключ 5 напряжение поступает на вход усилителя-ограничителя 10, где преобразуется В синфазный меандр, поступающий на управляющие входы фазочувствительных детекторов 11, 12, 13. Одновременно напряжение с выхода масштабного усилителя 8 поступает на измерительный вход фазочувствительного детектора 13,далее через фильтр 16 нних частот и ключ 19 поступает на од из входов лргометра 20,Кроме того,напряжение с объекта 6 измерения через преобразователь 7 ток-напряжение и управляемый ключ 4 поступает на измерительный вход фазочувствительного детектора 1,2 и на опорный усилитель в режиме интегратора 9. С выхода фазочувствительного детектора 12 через фильтр 15 нижних частот и ключ 18 оно поступаетна один из входов логометра 20. Однов15еменно с этим напряжение с выхода опорного усилителя 9 через фазочувстйительный детектор 11, фильтр 14 нижних частот, ключ 17 поступает на один из входов логометра 20. Измеренные с помоиью логометра 20 отношения напряжений, поступивших сфильтров 15 и 16, 14 и 16, пропорциональны соответственно проводимости утечки с,) и емкости С измеряемого конденсатора и не зависят от амплитуды и частоты генератора 1 синусоидального напряжения. При измерении параметров катушек индуктивности управляемые ключи 3, 4, 5 будут находиться в положении б, а объект 6 измерения будет представлен последовательной схемой замещения,Так с ген ератора 2 синсоидального тока будет проходить через параллельное соединение объекта, 6 измерения и резистора 25, так как входы масштабного усилителя 3 и преобразователя 7 ток-напряжение находятся под нулевым потенциалом, благодаря глубокой отрицательной обратной связи. Получение напряжений, поступающих на входы логометра 20, производится с помо1цью фазочувствительных детекторов 11, 12, 13 и фильтров 14, 15, 16 нижних частот так же, как и при измерении параметров конденсаторов. При этом отношения напряжений, измеренные с помощью логометра

20, пропорциональны индуктивности LX и сопротивлению R объекта 6 измерения, не зависят от измерений амплитуды ичастоты генератора 2 синусоидального тока. Управление состоянием ключей 3, 4, 5 производится автоматически в зависимости от объекта б измерения. Если ключи 3, 4, 5 находятся в положении а, а в качестве объект 1 6 измерения подключена катушка индуктивности, то напряжение на выходе фильтра 14 нижних частот изменит знак на отрицательный, при э,з1рм изменится выходное напряжение 5 7 компаратора 21 и импульс с генератора 22 пройдет через логический эле мент 23 И на счетный вход триггера 24. Триггер 24 изменит свое состояние на противоположное и ключи 3, 4, 5 переключатся в положение б, соответствующее режиму измерения индуктивности по последовательной схеме замещения. При этом напряжение на выходе фильтра 14 нижних частот опят изменит знак, изменится знак и на выходе копаратора 21, при этом сле|дующий импульс с генератора 22 на триггер 24 не пройдет. Схема будет находиться в этом состоянии пока вновь не изменится вид объекта 6 измерения. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в одной структуре измерить параметры конденсаторов и катушек индуктивности. При этом всегда выполняются условия устойчивоети как схемы в целом, так и отдельных узлов, благодаря отсутствию активных дифференциаторов. Формула изобретения Универсальный измеритель емкости и проводимости конденсаторов, индуктивности и сопротивления катушек ин дуктивности, содержащий генератор си ну со ид ал ьнб го напряжения, преобразователь ток-напряжение, вход которого соединен с одной входной клеммой измеритеоя, опорный усилитель в режиме дифференциатора/ выход которого соединен с измерительным входом первого фазочувствительного детектора три фаэочувствительных детектора, выходы которых через фильтры нижних частот и ключи соединены со ВХОДс1МИ ЛО гометра о тличающийся тем что,с целыЪ расширения функциональны возможностей,в него введены генератор синусоидального тока, три управляемых ключа, масштабный усилитель, Усилитель-ограничитель, генератор импульсов, компаратор, логический элемент И, счетный триггер, причем выходы Генераторов синусоидального напряжения и тока соединены с измерительными входами первого управляемого ключа, выход которого соединен с другой входной клеммой измерителя и со ВХОДОМ масштабного усилителя, выходы преобразователя ток-напряжение масштабного усилителя через второй л третий управляемые ключи соединены со входами опорного усилителя в режиме интегратора и усилителя-ограничителя, выход усилителя-ограничителя соединен с управляюмуими входами трех фазочувствительных детекторов, измерительный вход второго фазочувствительного детектора соединен со входом опорного усилителя, измерительный вход третьего фазочувствит.ельного детектора соединен со входом усилителя-ограничителя, выход первого фильтра нижних частот соединен со входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И, другой йход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход логического элемента И соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с управляющими входами трёх управляемых ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свилетельство СССР 390472, кл. G 01R 27/00, 09.11.71. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2075394/18-21, 13.01.78,