Устройство для автоматического измерения коэффициента передачи четырехполюсника Советский патент 1981 года по МПК G01R27/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗЖРЕНИЯ КОЭФФ1Щ1-1ЕНТА ПЕРЕДАЧИЧЕТЫРЕХПОЛ10СНШСА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования температурно к временной нестабильности коэффициента переда чи четырехполюсника. Известно устройство для определения коэффициента передачи четьфех-. полюсника, в котором исследуемый четьфехполюсник включен в цепь обратной связи генератора, а индикаторное устройство реагирует на изменение амплитуды установившихся колебаний. В таком устройстве делитель напряжения подключается в качестве аттенюатора в цепь обратной связи схемы генератора, имеющей регулирующий элемент, который позволяет компенсировать ослабление сигнала вызываемое делителем напряжения. Показания индикаторного устройства зависят от уровня регулирования l. Недостатком известного устройства является низкая чувствительность ин,.дикаторного устройства к изменению амплитуды колебаний. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования зависимости коэффициента передачи четырехполюсника от температуры, содержащее индикатор,.генератор с последовательно соединенными исследуемым четырехполюсником и регулирующим элементом в цепи обратной связи, усилитель-ограничитель, коммутатор и генератор тактовых импульсов. Коэффициент передачи четырехполюсника определяется суммарным показанием по шкале регулирующего элемента и по относительному изменению амплитуды колебаний на экране индикаторного устройства. 2j. К недостаткам указанного устройства относятся наличие погрешности, обусловленной временной и температурной нестабильностью автоколебаний генератора и нестабильностью усилителя-ограничителя; наличие погрешности, обусловленной нелинейными искажениями автоколебаний, устранение которой не представляется возмож . ным всле; ствие неизбежности введения нелинейного элемента в цепи обратной связи генератора для получе- НИя устойчивых автоколебаний; значительное время установления автоколебаний, обусловленное тем, что индикаторное устройство при конечной чувствительности регистрирует наличие автоколебаний, начиная с некоторого уровня, при этом время достижения этого уровня составляет величи ну,, определяемую следующим математическим выражением: t Ы.Г начальный уровень; где ии круговая частота автоколебаний;некоторый постоянный коэффициент, характеризующий : близость устройствак поро гу самовозбуждения; А - некоторый постоянный коэффициент ; узкий динамический диапазон устройст ва вследствие необходимости подбора параметров регулирующего элемента дл обеспечения условий самовозбуждения, а та1сже наличие значительного количества ручных операций в процессе . определения, коэффициента передачи че тырехполюсника. Целью изобретения является сокращение времени измерений коэффициента передачи четырехполюсника. Поставленная цель достигается тем что Б устройство, содержащее индикатор, генератор испытательного сигнала, вьшолненный в виде управляемого интегратора, выход которого соединен с первым входш 1м зажимом устройс ва, а второй входной зажим которого соединен с одним из входов элемента сравнения, выход которого через блок управления подключен ко входу генера тора испытательного сигнала, и гейератор тактовых импульсов, выходом соединенный с управляющим входом бло ка управления, введены динамический запоминающий блок, два масштабных преобразователя, делитель напряжения, второй управляемый интегратор, сумматор, источник опорных напряжений, второй элемент сравнения, четыре коммутатора, причем выход генератора испытательного сигнала через последовательно включенные динамический запоминаюш ий блок и первый масштабньй преобразователь соединен со входом второго коммутатора, первый выход которого соединен со входом второго масштабного преобразователя и с выходом -первого коммутатора, вход последнего соединен с выходом динамического .запоминающего блока, а второй выход второго коммутатора соединен с первым входом четвертого коммутатора, второй вход которого соединен со вторым выходом третьего коммутатора, вход которого соединен с выходом второго масштабного, преобразователя, а первый выход третьего коммутатора соединен через делитель напряжения со входом индикатора, при этом выход четвертого коммутатора соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорных напряжений и с первым входом первого элемента сравнения, а выход второго элемента сравнения соединен с одним из входов блока управления и с управляющим входом второго интегратора, выход которого, подключен к первому управ- ляющему входу первого масштабного преобразователя и через первый вход сумматора соединен с первым управляющим Входом второго масштабного преобразователя, а второй вход сумматора соединен с первым выходом источника опорных напряжений, при этом соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами соответственно динамического запоминающего блока, коммутаторами, элементами сравнения и со вторыми управляющими входами обоих масштабных преобразователей. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2временные диаграммы его работы. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсовj управляемый интегратор 2, исследуемый четырехполюсник 3, первый элемент 4 сравнеНИЯ, блок 5 управления, динамический блок 6, первый коммутатор 7, первый масштабный преобразователь 8, второй коммутатор 9, второй масштабный преобразователь 10, третий коммутатор 11, делитель 12 напряжения, индикатор 13, второй управляемый интегратор 14, сумматор 15, четвер тый коммутатор 16, второй элемент

17 сравнения и источник 18 опорных напряжений.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство S находится в режиме калибровки, при этом производится автоматическая коррекция дрейфа нуля управляемого интегратора 2 и элементов 4 и I7 сравнения. Работа устройства начи- нается с поступления с выхода генератора 1 тактовых импульсов на вход блока 5 управления команды Начало измерения (фиг. 2а). При этом с выхода управляемого интегратора 2 5 (фиг. ) на вход исследуемого четырехполюсника 3 поступает линейно нарастайщее напряжение. В зависимости от коэффициента передачи четырехполюсника 3 изменяется крутизна подава- М емого сигнала (фиг. 26). При равенстве напряжений, подаваемых от источника 18 опорных напряжений на вторые входы элементов 17 и 4 сравнения, последний своим выходным сигналом И (фиг. 20) через блок 5 управления переводит интегратор 2 в режим кратковременного хранения erd выходного напряжения (фиг. 2, t), при этом осуществляется перезапись информа- ЭО ции с выхода интегратора 2 в динамический запоминающий блок 6 (фиг.29)

где UQ - опорное напряжение элемента

4 сравнения; 35

К(1 - коэффициент передачи четырехполюсника 3.

В тот же момент времени блок 5 управления запускает второй управляемый интегратор 14, который своим вы- 40 ходным сигналом (фиг. 26) управляет коэффициентом передачи ка кдого из масштабных преобразователей 8 и 10, причем первый коммутатор 7 замкнут, второй и третий коммутатор 9 и 11 .. соответственно находятся в нижнем положении, а четвертый коммутатор 16 в верхнем положении. Для обеспечения нормальной работы обоих масштабных преобразователей 8 и 10 введен сумматор 15, обеспечивающий выходной сигнал интегратора 14 (фиг. 2.), что позволяет применить один элемент 17 сравнения для достижения в обоих масштабных преобразователях 8 и 10 коэффициента передачи, равного Кп- ; Для обеспечения работы элемента 17 уравнения совместно с обоими масштабными пpeoбpaзoвaтeля ш 8 и 10с блока 5 управления подается импульс сбрса (фиг. 2 з) устанавливающий элемен 17 сравнения в исходное состояние (фиг. 2и) после перевода блоком 5 управления четвертого коммутатора 16 в нижнее положение. После установления необходимых коэффициентов.передачи обоих масштабш;1х преобразователей блок 5 управления переводит масштабные преобразователи 8 и 10 в режим хранения коэффициента передачи (фиг. 2, tg). Затем блок 5 управления переводит коммутаторы 9 ,и 11 в верхнеё положение, а коммутатор 7 размыкается, при этом выходной сигнал динамического запоминающего блока через поапедовательно соединенные масштабные преобразователи 8 и 10 и делитель 12 напряжения поступает на индикатор 13 (фиг. 2 ) который индицирует величину коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника ,3 в виде напряжения постоянного тока

где Kj - коэффициент деления делителя 12 напряжения, который выбирается равным 1- .

Jo

Формула изобретения

Устройство Для автоматического измерения коэффициента передачи четы; рехполюсника, содержащее индикатор, генератор испытательного сигнала, выполненный в виде управляемого интегратора, выход которого соединен с первым входным зажимом устройства, а второй входной зажим котороI о соединен с одним из входов элемента сравнения, выход которого через блок управления подключен ко входу генератора испытательного сигнала, и генератор тактовых импульсов, выходом соединенный с управляющим входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены второй управляемый интегратор, два масштабных преобразователя, сумматор, динамический запоминающий блок, источник опорных напряжений, второй элемент сравнения, делитель напряжения, четыре коммутатора, причем выход генератора испытательного сигнала через последовательно включенные динамический запоминающий

блок и первый масштабный преобразователь соединен со входом второго коммутатора, первый выход которого соединен со входом второго масштаб1кого Преобразователя и с выходом первог коммутатора, вход последнего соединен с выходом динамического запоминающего блока, а второй выход второго Коммутатора соединен с первым входом четвертого коммутатора, второй вход, которого, соединен со вторым выходом третьего коммутатора, вход которого соединен с выходом второго масштабного тфеобразователя, а первый выход третьего коммутатора соединен через делитель напряжения со входом индикатораJ при этом выход четвертого коммутатора соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выхо дом источника опорных напряжений и с первым входом первого элемента сравнения, а выход второго.элемента сравнения соединен с одним из входов блока управления и с управляющим входом второго интегратора, выход которого Подключен к первому управляющему вхо,ду первого.масштабного преобразователя и через первый вход сумматора соединен с первым управляющим входом второго масштабного преобразователя, а второй вход сумматора соединен с первым выходом источника опорных напряжений, при этом соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами Соответственно динамического запоминающего блока, коммутаторами, элементами сравнения и со вторыми управлякщими входами обоих масштабных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2184968, кл. G 01 R 17/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР К 552570, кл. G 01 R 27/28, 1977 (прототип).

Puz,i

а О

КО