Устройство для измерения нели-НЕйНОСТи РЕзиСТОРОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R27/08 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для контроля линейности резисторов. -Известно устройство для измерения нелинейности резисторов, содержащее два генератора синусоидального напряжения различных частот, измеритель уровня комбинационных составлякяцих Г13 .. Недостатком известного устройства является то, что им можно измерять нелинейность только тех резисторов, которые имеют несимметричную относительно начала координат характеристи ку. Наиболее близким техническим реш нием к предлагаемому является устройство для измерения нелинейности резисторов, содержащее источник пос тоянного напряжения, генератор двух частотного напряжения, выходы которых соединены со входами заграждакад го фильтра, выходы которого подключены к входным клеммам устройства д подключения измеряемого резистора, к которым также подключены последовательно соединенные фильтр низких частот, избирательный усилитель и индикатор f27. Недостатком известного технического решения является то, что им можно измерять нелинейность только тех резисторов, которые имеют симметричную относительно начала координат- характеристику, т.е. такую, которая описывается степенным полиномом, содержащим члены с аргументами только в нечетной степени, в то время, как вольт1-амперная характеристика реального резистора в общем случае может быть описана полиномом, содержащим как члены с аргументами в нечетной степени, так и члены с аргументами в четной степени. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения нелинейности резисторов ,с любой вольт-амперной характеристикой . Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нелинейности резисторов, содержащее индикатор, генератор двухчастотного напряжения, выход которого соединен j с первым входом заграждающего фильтpa, выходы которого подключены к входным клеммам устройства, к которым такд;е подключены последовательно соединенные фильтр низких частот и избирательный усилитель, введены генератор периодически меняющегося напряжения и ключевой фазовый блок, причем выход генератора периодически меняющегося напряжения соединен со вторым входом заграждающего фильтра и с одним из входов ключевого фазового блока, второй вход которого соединен с выходом избирательного усилителя, а выход - с индикатором.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Устройство содержит входные клеммы для подключения исследуемого резистора 1, заграждающий фильтр 2, генератор 3 двухчастотного напряжения, генератор 4 периодически меняющегося напряжения, фильтр 5 низких частот, избирательный усилитель 6, ключевой фазовый блок 7, индикатор 8

Устройство работает следующим образом.

На исследуемый резистор 1 через заграждающий фильтр 2 подается двухчастотное колебательное напряжение (фиг.2а) от генератора 3 и периодически меняющееся, например по гармоническому закону, напряжение (фиг.26 от генератора 4. Результирукмдее напряжение (фиг.2Б), воздействуя на исследуемый резистор 1, вызывает появление разностной частоты (фиг.2г) из-за нелинейности исследуемого резистора 1. Генератор 4 обеспечивает напряжение частота которого существенно меньше разности частот генератора 3.

Заграждающий фильтр ,2 не пропускает сигнал с частотой, равной разности частот генератора 3. Напряжени разностной частоты (фиг.2г), генерируемое вследствие нелинейности исследуемого резистора 1, через фильтр низких частот 5 поступает на вход избирательного усилителя 6.

Фильтр 5 низких частот и избирательный усилитель 6 должны иметь полосу пропускания, достаточную для передачи напряжения разностной частоты (фиг.2г) без искажения его огибающей (фиг.2д), фильтр 5 низких частот должен пропускать частоты колебания генератора 3. С избирательного усилителя б напряжение поступае на ключевой фазовый блок 7, управляемый периодическим напряжением генератора 4.

Если, ключевой фазовый блок 7 открыт, то напряжение (фиг.2г) поступает на индикатор 8, которым измеряется среднее значение этого напряжения За время на которое открыт ключевой фазовый блок 7.

Мерой нелинейности резистора 1 является уровень напряжения разностной частоты {фиг.2г) , усредненный за период частоты генератора 4 относительно подаваемого двухчастотного напряжения генератора, величина которого предполагается известной при определенном соотношении с1мплитуд двухчастотного (фиг.2а) и периодического сигнала (фиг.26) постоянной частоты.

Момент открытия ключевого фазового блока 7 и продолжительность открытого состояния регулируется и определяется целями, с которыми проводят измерение нелинейности резисторов.

Для измерения уровня нелинейности резисторов, имеющих симметричную либ несимметричную относительно начала координат характеристику, или тех, характеристику которых нельзя назват ни симметричной, ни несимметричной, необходимо открывать ключевой фазовы блок 7 на время, равное периоду колебания генератора 4.

Если при измерении нелинейных резисторов, характеристику которых нельзя назвать ни четной, ни нечетной , требуется определить общий вклад в нелинейность, даваемый членами разло хения с четными степенями аргументов, ключевой фазовый блок 7 необходимо открывать в момент равенства нулю мгновенного значения напряжения генератора 4 (фиг.26) и закрывать его. через время, за которое мгновенное напряжение генератора 4 практически не изменится.

Для определения общего вклада в нелинейность от членов разложения с нечетными степенями аргументов у этих резисторов, ключевой фазовый блок 7 необходимо открывать в момент равенства амплитуды двухчастотного напряжения (фиг.2а) мгновенному значению напряжения генератора 4 и закрывать его через время, за которое амплитуда напряжения генератора 4 практически не меняется.

Применение предлагаемого устройства для измерения нелинейности резисторов существенно снижает попадание брака в годную продукцию при разбраковке на операции контроля качества и надежности резисторов а также позволяет увеличить -производительность операции измерение до 7-10 шт/с независимо от типа вольт-амперной характеристики резисторов.

Формула изобретения

Устройство для измерения нели-г нейности резисторов, содержащее индикатор, генератор двухчастотного напряжения, выход которого соединен 3 первым входом заграждающего фильт-.

pa, выходы которого подключены к входным клеммам устройства, к которым также подключены последовательно соединенные фильтр низких частот и избирательный усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, введены генератор периодически меняющегося напряжения и ключевой фазовый блок, причем выход генер уора периодически меняющегося напряжения соединен со вторым входом заграждакндего фильтра и с одним из входов ключевого фазового

блока, второй вход которого соединен с выходом избирательного усилителя, а выход - с индикатором.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1.Сердюк Г.Б. и др. Структурные методы повышения точности, чувствительности и быстродействия измерительных устройств. II республ. научно-техн. конференция. Тезисы докладов, Умань, 1975, вып.2, с. 62.

2.Авторское свидетельство СССР № 362260, кл. G 01 R 27/Q8, 1971 (прототип).