Измеритель составляющих комплексных сопротивлений Советский патент 1980 года по МПК G01R27/02 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и пред назначено для измерения параметров конденсаторов и катушек индуктивности.5

Известен измеритель составляющих комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидальных колебаний , трансформаторы напряжения и тока, усилитель ошибки, фазовый детек- 10 тор, Фазовращатель и вольтметр t-1

Трансформаторы напряжения и тока осуществляют преобразование измеряемого параметра в напряжение, синфазная составляю1дая которого пропорцио- |нальна активной составляющей, а квадратурная - реактивной.

Переходные процессы, имеющие место в трансформаторах, не позволяют получить быстродействующего устрой- 20 ства, а также своими габаритными размерами и трудоемкостью изготовления препятствуют созданию недорогих и малогабаритных устройств.

Известен измеритель реактивности, 25 содержа1дий операционный усилитель, образцовые резисторы, измеряемую реактивность, фазовый детектор, источник переменного напряжения, фазо- .вращатель, вольтметр и ключи |2Д. 30

Недостатками устройства являются недостаточная точность и ограниченные Функциональные возможности.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидальных .колебаний, к выходу которого подключен фазовращатель, операционный усилитель, образцовые резисторы, переключатели, вольтметр и фазовый детектор, включенный между выходом операционного усилителя и входом вольтметра, введен дополнительный переключатель, общий контакт которого соединен с управляющим входом i iaзового детектора, нормально замкнутым контактом - с выходом фазовращателя, нормально разомкнутым с выходом генератора синусои- дальных колебаний, соединенным с нормёшьно замкнутым контактом первого переключателя и нормально разомкнутым контактом второго переключателя, нормально замкнутый контакт которого соединен с нормально разомкнутым контактом первого переключателя и выходом операционного усилителя. причем образцовый резистор включен в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход которо го является одним из входных зажимод измерителя, другим входным зажимом является нормально замкнутый контакт первого переключателя. На чертеже показана схема измерителя. . , Измеритель составляющих комплекс ных сопротивлений содержит генератор синусоидальных колебаний 1, переключатели 2 и 3, операционный- усилитель .4 с измеряемым сопротивлением и образцовым резистором. Выход операцион ного усилителя 4 соединен с сигнальным входом фазового детектора 5, управляющий вход которого соединен через ключ 6 либо с выходом фазовращателя 7, либо с выходом генератора Вольтметр 8 подключен к выходу фа зового детектора 4. При измерении комплексного сопротиэления емкостного характера оно подключается через ключ 2 (положение С) к генератору 1, а образцовый резистор включается .Через ключ 3 (поло жение С) в цепь обратной связи операционного усилителя. При измерении индуктивных объектов (положение L ключей 2 и 3) измеряемое сопротивление и образцовый.резистор меняются местами. . - Для измерения активных составляющих комплексных сопротивлений переключатель б находится в положении Т При измерении реактивной составляющей - в положении X . Для случая измерения емкостных объектов, представ ленных параллельной схемой замещения {Сх, GX, где Сх - реактивная состав Х . л активная составляющая) лякядая, выходное напряжение Ug операционного усилителя будет равно ,-R(), U) где и - выходное напряжение генератора 1. . ; Дляйлучая измерения индуктивных объей ов, представленных последовательной схемой замещения (Lu, RX .где LK- реактивная составляющая, R)t - активная составляющая) , выходное напряжение Ujоперационного усилителя будет равно )4( Напряжение Ojдетектируется фазовым детектором, на ytipaвляюьчйй Жход которого подается напряжение, синфазное с напряжейиём питания в случае измерения активной составляющей, либо сдвинутое на ро в случае измерения реактивной составляющей, Напряжения, измеряемые вольтметром, определяются следующими выражениями , Для емкостных объектов: U KU uj-RCx (Ъ ,,; (4) для индуктивных объектов: «, Ки,ы1ц , V-.v Введение дополнительного переключателя, изменяющего фазу напряжения, поступающего на управляющий вход фазового детектЬгра, позволяет наряду с реактивной составляющей также оценить активную составляющую комплексного сопротивления. Формула изобретения Измеритель составляющих комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидальных колебаний, к выходу которого подключен фазовращатель, операционный усилитель, образцовые резисторы, два переключателя, вольтметр и фазовый детектор, включенный между выходом операционного усилителя и входом вольтметра, отличающийся и тем, .что, с целью повышения точности и расширения функционсшьных Возможностей, в него введен дополнительный переключатель, общий контакт .которого соединен с управляющим входом фазового детекто- . ра, нормально замкнутым, контактомс выходом фазовращателя, нормально разомкнутым - с выходом генератора синусоидальных колебаний, выход котоDoro соединен с нормально замкнутым контактом первого переключателя и нормально разомкнутым контактом второго переключателя,нормально замкну,Т1ий контакт которого соединен с-нормально раз смкнутым контактом первого переключателя и входом операционного усилителя, причем образцовый резистор включен в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход которого является -одним из входных зажимов измерителя, другим входным зажимом которого является нормально замкнутый контакт первого переключателя . :. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Описание полуавтоматического моста ВМ509, издатель Тесла , национальное предприятие, Брно, ЧССР. 2.Авторское свидетельство СССР № 363047, кл. Q 01 R 27/02, 1974.