Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников Советский патент 1982 года по МПК G01R27/02 

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

ТРЕХЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к области измерения составляющих комплексных величин переменного тока и может быть использовано при измерении параметров комплексных величин, несуи1их информацию об исследуемом объекте. Известно устройство для измерения параметров трехэлементных двухполюсников, содержащее источник частотномодулированного сигнала, соединенный с одним из входов сумматора напряжений, усилитель, вход которого соединен с одним из зажимов для подключения исследуемого объекта и одного из выводов первого образцового конденса тора и второго образцового конденсатора, другой вывод первого образцово го конденсатора соединен с выходом основного управляемого делителя напрякения, управляющий вход которого соединен с выходом амплитудного дете тора огибающей, при этом выход усили теля подключен к одному из входов измерителя отношения напряжений л к одному из входов фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного управляемого делителя напряжения, и вольтметр 1. Однако это устройство имеет низкую точность из-за наличия в его схеме таких блоков, как дифференцирующий и интегрирующий усилители, коэффициенты передачи которых входят в выоажения для выходных сигналов устройст а. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения параметров трехэлементных двухполюсников, содержащее источник частотно-модулированного сигнала, соединенный с одним из входов сумматора напряжений, усилитель, вход которого соединен с одним из зажимов для подключения исследуемого двухполюсника и одного из выводов первого 395 образцового конденсатора и второго образцового конденсатора, другой выход первого образцового конденсатора соединен с выходом основного управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом амплитудного детектора огибающей, при этом выход усилителя соединен с одним из входов измерителя отношений напряжений и с одним из входов фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом дополни тельного управляемого делителя напряжения, и вольтметр, причем в устройстве использованы также измеритель отношений токов, измеритель отношений напряжений и дополнительные образцовые резисторы и конденсаторы 2. Однако это устройство характеризуется сложностью, недостаточным быстродействием и малой точностью таких блоков, как измеритель отношений токов и измеритель отношений напряжения . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повыше-, ние быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, мто в преобразователь параметров трех элементных двухполюсников, содержащий усилитель, выход которого соединен с входами первого управляемого делителя напряжения и фазочувствительного детектора, выход которого соединен с управляющим входом ука.занного делителя напряжения, два образцовых конденсатора, второй управляемый делитель напряжения, образцовый резистор, частотно-модулированный источник питания, выход которого соединен с первой входной клеммой для подключения исследуемого двухполюсни.ка, вторую входную клемму, первый вольтметр, вход которого через первый образцовый конденсатор соединен с входом уси лителя, и два измерителя, введены вто рой усигмтель, анализатор модуляции, дополнительный образцовый резистор, второй вольтметр, причем выходы частотно-модулированного источника питания соединены соответственно с входами фазочувствительного детектора, ана лизатора модуляции и второго усилителя, выход которого соединен с второй входной клеммой и с первым входом второго управляемого делителя напряже ния, выход которого через второй обра цовый конденсатор соединен с входом второго усилителя, а управляющий вход 14 оединен с входом первого измерителя с выходом анализатора модуляции, второй вход которого соединен с выхоом первого усилителя и с входом первого вольтметра, выход фазочувствительного детектора соединен с входом второго измерителя, выход второго усилителя через второй образцовый резистор соединен с входом первого усилителя, который через первый образцовый резистор соединен с входом второго вольтметра и выходом первого управляемого делителя напряжения. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников содержит час тотно-модулированный источник 1 питания, второй усилитель 2, исследуемый двухполюсник 3, второй образцовый койденсатор Ц, дополнительныйобразцовый резистор 5, второй управляемый делитель 6 напряжения, первый усилитель 7, первые образцовые конденсатор 8 и резистор 9, фазочувствительный детектор ID, первый управляемый делитель 11 напряжения, анализатор 12 модуляции, измеритель 13 напряжения (тока), вольтметры 1 и 15 и измеритель 16 напряжения (тока). Преобразователь работает следующим образом. При вь1полнении условия )Сз - ju)C4 0 (1) , напряжение на выходе усилителей 2 и 7 равны й -I(R3 )1з); (2) i RS - jujia 9 Фазочувствительный детектор 10 изменяет коэффициент передачи К первого управляемого делителя 11 напряжения до-достижения синфазности 1 и U. Последнее, как это следует из выражелия (З) осуществимо при выполнении соотношения а напряжение 0 в результате равно На выходе управляемого делителя 11 напряжения установится напряжение - I « Выполнение условия (1) достигается тем, что сигнал с усилителя 1 (0) поступает на анализатор 12 модуляции, который регулирует коэффициент переда чи второго управляемого делителя 6 на пряжения до тех пор, пока ток текущий через одноэлементную ветвь измеря емой проводимости (C.j) не будет равен току, текущему через образцовый конденсатор , т.е. пока не будет выполнено условие (1). В противном случае сигнал на выходе усилителя 7 зависит от частоты питания и модулируется в соответствии с законом ее изменения меняя сигнал на выходе анализатора 12 модуляции до тех пор пока не будет вы полнено условие Ст К.,С соответствующее выражению Д1). Измеряемые параметры определяются из выражений С) , (7) и Ч T7VV W ъ (5) Их значения определяются с помощью приборов 16, 13, 1, 15 соответственно. 1 Таким образом, предлагаемый преобразователь дает возможность одновременного отсчета четырех параметров ис следуемого трехэлементного двухполюсника (C.J, L, R , -р ) . что расширяет функциональные возможности и повышает быстродействие устройства. Формула изобретения Преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников, содержащий усилитель, выход которого соединен с входами первого управляемого делителя напряжения и фазочувствительного детектора, выход которого соединен с управляющим входом указанного делителя напряжения, два образцовых конденсатора, второй управляемый де9914 литель напряжения, образцовый резистор, частотно-модулированный источник питания, выход которого соединен с первой входной клеммой для подключения исследуемого двухполюсника, вторую входную клемму, первый вольтметр, вход которого через первый образцовый конденсатор соединен с входом усилителя, и два измерителя, отличающийся тем, что, с целью расширения фунциональных возможностей и повышения быстродействия устройства, введены второй усилительj анализатор модуляции, дополнительный образцовый резистор, второй вольтметр, причем выходы частотно-модулированного источника питания соединены соответственно с входами фазочувствительного детектора, анализатора модуляции и второго усилителя, выход которого соединен с второй входной клеммой и с первым входом второго управляемого делителя напряжения, выход которого через второй образцовый конденсатор соединен с входом второго усилителд, а управляющий вход соединен с входом первого измерителя и с выходом анализатора модуля ции, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя и с входом первого вольтметра, выход фазочувствительного детектора соединен с входом второго измерителя, выход второго усилителя через -второй образцовый резистор соединен с входом первого усилителя, который через первый образцовый резистор соединен с входом второго вольтметра и выходом первого управляемого делителя напряжения. Источники информации, рринятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР Vf 538302, кл. G 01 R 27/00, 197. 2. Авторское свидетельство СССР 566205, кл. G 01 R 27/26, 1976.