Устройство для измерения параметров конденсаторов Советский патент 1980 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности, к измерению параметров конденсаторов, и может быть использовано при построении высокопроизводительных автоматических устройств.

Известно устройство для измерения составляющик комплексного сопротивления, соаерк ащее генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к образцовому элементу и к одному из зажимов для подключения объекта намерения, амплитудный детектор, вход которого подключен к другому зажиму для подключения объекта измерения, фазовращатель, подключенный к генератору синусоидального напряжения, блок вычитания и два измерителя отношений постоянного напряжения, причем измерительный вход одного синхронного детектора непосредственно, а другого через фазовращатель . соединены с одним из зажимов для под- включения объекта измерения, управляю- .( 1щий вход одного синхронного детектора

непосредственно и через усилитель нап- ряжения другого синхронного детектора соединен с образцовым элементом, выход одного синхронного детектора непосредственно, а другого через блок вычитания соединены с одним из входов измерителей отношения постоянного напряжения, кроме того, выход амплитудного детектора подключен к одному из входов бло-ка вычитания и к .другим входам измери10телей отношений постоянного напряжения 1 j.

Применение известного измерителя составляющих комплексного сопротивления на низких частотах снижает быстро15действие автоматических устройств за счет детектирования сигналов, кроме того, известное устройство не измеряет относительный параметр - тангенс угла потерь конденсатора.

20

Наиболее близким к предлагаемому устройству является прибор для испытания конденсаторов. В этом устройстве (ДЛЯ измерения тангенса угла потерь ис- пользуется схема деления напряжений, на вкоды которой поступают напряжения соответствующие емкости и сопротивлени потерь конденса1 ора 2. Это усложняет устройство, вносит дополнительную погрешность и снижает быстродействие. Цель изобретения - повышение быстро действия и надежности работы устройства Это достигается тем, что в устройство для измерения параметров конденсаторов, содержащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с одним зажимом для подютючения измеряемого конденсатора и со входом операционного усилителя, другой зажим для подключения измеряемого конденсатора соединен с земляной шиной, два блока выборки информации, управляющий вход оДного из которых подытючен к генератору синусоидального напряжения, а измерительный вход - к выходу операционного усилителя, в него введены дифференцирующий усилитель и два блока запоминания, причем управляющий вход другого блока выборки информации соединен с выходом диф4;ер8нцирующего усилителя, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а измерительный вход другого блока выборки информации сое- динен с выходом генератора синусоидаль ного напряжения, выходы блоков выборки информации подключены ко входам бло- ков запоминания. На чертеже дана функциональная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, под1слючен- )Ый через образцовый резистор к зажимам для подключения измеряемого конденсатора, операционный усилитель 2. Выход операционного усилителя 2 подключен через дифференцирующий усилитель 3 с управляющим входом блока 4 выборки информации, а также непосред ственно с измерительным входом другого блока 5 выборки шформации. На изм рительный вход блока 4 выборки информации и на управляющий вход блока 5 выборки информации поступает напряжение непосредственно с выхода генератор 1 синусоидального напряжения. Вход бло ка 6 запоминания подключен к блоку 4 выборки информации, а вход блока 7 за- поминания к блоку 5 выборки информации. При измерении параметров конденсатора на выходе блока 6 запоминания 7 04 озникает напряжение, определяемое емостью измеряемого конденсатора. При подключении конденсатора с реакивной составляющей С и активной сосавляющей потерь г у на выходе операцинного усилит;еля 2 напряжение равно: У аю(и).сГ), U ВЫКГ R, Е - амплитуда синусоидального напряжения генератора, К - коэффициент передачи операционного усилителя, сГ- угол диэлектрических потерь измеряемого конденсатора. С выхода блока 5 выборки информации на вход блока 7 запоминания поступает напряжение U . только в момент времени прохождения напряжения генератора 1 синусоидальных колебаний через ноль, т. е. ujtQiUJC тогда: и (t Bbiiil oj- J где cos cf OUC) на выходе блока запомитогданапряжение нания равно: где К - коэффициент передачи блока 7 запоминания. После дифференцирования напряжения дифференцирующим усилителем 3 на управляющем входе блока 4 выборки информации возникает напряжение: () С выхода блока 4 выборки информации на вход блока 6 запоминания напряжение от генератора синусоидальных колебаний поступает только в момент времени, когда на управляющем входе напряжение равно нулю, т. е. npHU/t+cTt UTT, тогда напряжение на выходе блока 6 запоминания равно: U,K,.E -s-mcr,, где К„ - коэффициент передачи блока запоминания.