Преобразователь параметров кон-дЕНСАТОРОВ B НАпРяжЕНиЕ Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров элект рических конденсаторов. Известно устройство измерения ре активностей , в котором емкость преобразуется в пропорциональное напряжение. Недостатком этого устройства является невозможность оценить сопро тивление активных потерь конденсатора ..Известно также устройство , в котором комплексная проводимость преобразуется в пропорциональное ей переменное напряжение. Оно содержит источник синусоидального напряжения, операционный усилитель и образцовый резистор. Последова тельно соединенные конденсатор и ,, образцовый резистор включены между источником опорного напряжения и выходом операционного усилителя, а точка их соединения подключена к инвертирующему входу операционного усилителя. Недостаток этого устройства за ключается в том, что генератор нагружается на измеряемый объект, мен ющийся в широких пределах, что сужа пределы измерения-, и поэтому накладываются ограничения на выходное сопротивление генератора. Кроме того, измеряемый объект в данной схеме подключается к незаземляющимся зажимам, вследствие чего уровень помех и наводок может быть довольно большим при измерении небольших ем.костей. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства и расширение пределов измерения. Цель достигается тем, что в преобразователь параметров конденсаторов в напряжение, содержащий генератор, операционный усилитель, последовательно соединенные образцовый резистор и конденсатор, введен блок вычитания, первый вход которого ключей к выходу генератора и неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, причем последовательно соединенные образцовый- резистор и конденсатор включены между выходом операционного усилителя и общей шиной, а точка их соединения подключена к инвертирующему эходу операционного усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Выход генератора синудоидсшьного напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2 и входом 3 блока вычитания 4, вход 5 последнего подключен к выходу операционного усилителя 2, в цепь обратной связи которого включен образцовый ре:зистор 6 (R), а иэмеря- емый объект 7, представленный параллельной схемой замещения (С, GX ). включен между инвертирующим входом усилителя 2 и общей шиной.

Работа устройства заключается в следующей.

Напряжение на выходе усилителя 2

U2 (

Ко входам блока вычитания 4 приложены напряжения 0 и О2 .Таким образом, напряжение на выходе блока вычитания

Ua, U2-Ui U,4 U.RiiwC Q bU

ui--u,R(,).

Следовательно, на выходе блока вычитания формируется комплексное напряжение,квадратурная составляющая которого прямо пропорциональна измеа синфазная - проворяемой емкости, димости.

Формула изобретения

Преобразователь параметров конденсаторов в напряжение, содержащий генератор, операционный усилитель, последовательно соединенные образцовый резистор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства и расширения пределов измерения, в него введен блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу генератора и неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, причем последовательно соединенные образцовый резистор и конденсатор включены между выходом операционного усилителя и общей шиной, а точка соединения подключена к инвертирующему входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 263047, кл. G 01 R 27/26, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 369512, кл. G 01 R 27/02, 1971 (прототип).