Устройство для измерения параметров комплексных сопротивлений

Устройство для измерения параметров комплексных сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТбО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащее измерительную цепь, выполненную в виде источника питания, соединенного-через образцовый резистор с сдйим из згикимов для подключения измеряемого комплексного сопротивления , другой зажим при зтом соединен с землей, усилитель напряжения выходом соединенный через разделительный конденсатор с первьш выводом двухполюсника, источник постоянного тока, о т л и ч a ю щ е ее я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих поляризующих токов, и упрощения устройства, вход усилителя напряжения соединен с одним зажимсм для подключения измеряемого сопротивления и вторым выводом двухполюсника a третий вывод последнего через источник постоянного напряжения соединен с землей. 2. Устройство по п. 1, о т л ич a ю щ ее с я тем, что двухполюсi ник выполнен в виде составного транзистора, параллельно которому (Л включен резистор смещения. С сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЗ,ЮЛ

РЕСПУБЛИК ОСУД РСТБЕНН(й HOMemr CeCP

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aevapcHOMV СЕИдЕТВ\ьствм (21) 3399457/18-21 (22) 25.02.82 (46) 07.05.83. Вюл. 9 17 (72) Р.Д. Тучин (53) б21 ° 317.733 (088.8) (56) 1. Авторскее свидетельство СССР

9 754135, кл. G 01 R 17/12, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 842594, кл. G 01 R 17/12, 1978 (прототип). (54)(57) 1, УСТРОЙСТНО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ КОИПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙу содержащее измерительную цепь, вы-полненную в виде .источника питания,: соединенного через образцовый резистор с одним из зажимов для подключения измеряемого комплексного .сопротивления, другой зажим при этом сое(Ф ,SU„„1016750

Я(Я) G 01 R 27/02 j G 01 R 17/12 динен с землей, усилитель напряжения, выходом соединенный через разделительный конденсатор с первым выводом двухполюсника, источник постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих поляризующих токов.и упрощения устройства, вход усилителя напряжения соединен с одним зажимом для подключения измеряемого сопротивления и вторым выводом двухполюсника, а третий вывод последнего через источник постоянного напряжения соединен с землей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что двухполюсннк выполнен в виде составного . й) транзистора, параллельно которому включен резистор смещения.

1016750

Изобретение относится к. электроиэмерительной технике и может быть использовано при построении измерительных устройств переменного тока, предназначенных для определения параметров комплексных сопротивлений в условиях, когда объект измерения поляризуется постоянным напряжением или его магнитопровод подмагничивается полем постоянного тока.

Известен трансформаторный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий источник питания, трансформатор напряжения, к вторичным обмоткам которого подключена ветвь измеряемого импенданса, к которой подключен повторитель напряжения, соединенный с обмоткой разделительного трансформатора, вспомогательный обраэцОвый резистОР, включенный Между одной иэ обмоток компаратора токов и другой обмОткой разделительноготтрансформатора, и ветвь образцового импедакса, детектор равновесия, подключенный к индикаторной обмотке компаратора токов, вспомогательный ъповторитель напряжения, режекторный фильтр и опера.ционный усилитель, один из входов которого подключен к .обмотке разде-. лительного трансформатора, соединенной с вспомогательным образцовым резистором, другой — к обмотке трансформатора напряжения, выход вспомогательного повторителя напряжения через дополнительный образцовый резистор подключен к обмотке компаратора тюков, соединенной с вспомогательным образцовым резистором, а режекторный фильтр включен между выхо дом операционного ускли@еля к входом вспомогательного повторителя (1 1

Недостатком этого устройства является сложность обеспечения больших поляризующих токов и потеря энергии, ных резисторов, а также протеканием поляризующего.тока в выходных цепях усилителей, применяемых для целей развязки. с

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трансформаторный мост для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий измерительную цепь, выполненную в виде источнике питания, соединенного с трансформатором напряжения, вторичная. обмотка которого соединена .с образцовым рЕзкс" тором, усилитель с единичным коэффициентом передачи напряжения (повторитель напряжения), вход которого подсоединен к потенциальным зажимам объекта измерения, двухполюсник в виде транзистора с.резистором смещения, вспомогательную цепочку, сос тоящую кз,поаледовательно сс здкненных конденсатора и резистора, к точке соединения которых подключен выход двухполюсника, второй усилитель, разделительный конденсатор, источник постоянного напряжения 2 3.

Известное устройство эффективно работает в области малых и средних значений тока поляризации, однако иэ-эа наличия ограничительного резистора (вспомогательная цепочка) оно не позволяет устанавливать боль10 шке токи поляризации. Кроме того, устройство отличается схемной сложностью, Цель изобретения - расширение диапазона рабочих поляризующих токов

15 и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащее измерительную цепь, выполненную в виде источника питания, соединенного через образцовый резистор с одним из зажимов для подключения измеряемого комплексного сопротивления, другой зажим при этом соединен с землей, усилитель напряжения, выходом соедкненный через разделительный конденсатор с первым выводом двухполюсника, источник постоянного тока, вход усилителя напряжения соединен с одним зажимом для подключения измеряемого сопротивления и вторым выводом двухполюсника, а третий вывод последнего через источник постоянного напряжения соединен с

I землей. Кроме того, двухполюсник выполнен в виде составного транзистора, па раллельно которому включен резистор смещения.

На чертеже приведена структурная .40 электрическая схема устройства.

Устройство состоит иэ измерительной цепи 1, выполненной в виде источника питания с трансформатором что связано с наличием ограничитель- напряжения, втОричная обмотка кото45 рого соединена с образцовым резистором,измеряемого комплексного сопротивления 2, усилителя 3 напряжения, двухполюсника 4 с транзисторами 5 и 6, резистором 7 смещения н вывода о ми В - 10, разделительного конденсатора 11 и источника 12 постоянного напряжения. устройство работает сдедующим образом.

Напряженке источника 12 постоянного напряжения поступает на иэмеряеМое комплексное сопротивление 2 измерительной цепи 1 через двухполюсник 4, выполненный в виде составного транзистора, состоящего иэ транзисторов 5 к 6 и резистора 7 смещения, при помощи которого выбирается рабочая точка составного транзистора. Переменное (измерительное) напряженке, действующее на зажимах

65 измеряемого комплексного сопротивле.

1О1е750

Составитель Л. Сотникова

Редактор A. Курах Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Решетйик

Заказ 3381/46 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния 2, через усилитель З.и разделительный конденсатор 11 поступает в базовую цепь составного транзистора двухполюсника 4 (вывод 10). По отношению к этому наг(ряженню составной транзистор двухполюсника 4 вклю» чен как повторитель напряжения, поэтому на выводе 8 двухполюсннка 4 относителе н. общего провода устройства (Земля" ) действует переменное напряжение, разное как по амплитуде, так и по фазе напряжению, действующему на зажимах измеряемого комплекса -сопротивления 2. Это эквивалентно включению. последовательно с источником 12 постоянного напряже- 15 ния источника переменного напряжения с параметрами, близкими к падению напряжения на измеряемом комплексном сопротивлении 2. Влагод<-.ря этому источник 12 постоянного напряжения оказывается развязанным от переменного напряжения и переменный ток в цепь источника поляризации не ответвляется.

Эффект шунтирования измеряемого 25 импеданса резко уменьшается низким выходным сопротивлением цепи постоянного тока. Степень его уменьшения будет тем выше, чем-точнее будет выполняться равенство падения напряжения на зажимах измеряемого комплексного сопротивления переменному напряжению, действующему .на выходе 8 двухполюсника 4. C этой целью коэффициент передачи усилителя

3 напряжения выбирается равным

К =1+(1-Квд), где Кп*- коэффициент передачи переменного напряжения сос тавного транзистора.двухполюсника 4, при котором общий коэффициент передачи по переменному. напряжению усилителя 3 напряжения и двухполюсника

4 будет равен 1.

В связи с тем, что составной транзистор двухпслюсника 4, поставленный в режим повторителя напряже-. ния, обладает стабильным коэффици« ентом передачи, а коэффициент передачи усиаителя 3 также может быть достаточно стабильным, например при выполнении усилителя операционным с точными резисторами в ветвях прямой и обратной связи, то и общий коэффициент передачи усилителя 3 .напряжения и двухполюсника 4 будет также достаточно стабильным.

Твк как в предлагаемом устройстве усилитель напряжения функционально не принимает участия в формировании тока поляризации и отсутствуют ограничительные резисторы значение тока поляризации или подмагничивания может быть достаточно большим, при этом потери электрической энергии, связанные с наличием двухполюсника, при соответствующем выборе типа транзисторов и их рабочей точки будут значительно меньшими, чем в известных устройствах.

Таким образом, устройство позво- ляет простыми средствами расширить диапазон установки поляризующего тока прн сохранении высокой точности измерения.