Устройство для измерения составляющих @ -двухполюсников

Устройство для измерения составляющих @ -двухполюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

G О1 R 27/О2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЙ,, к AB TopcHQMY свидкткпьствм р (г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2824364/18-21 (22) 02,10.79. (46) 15.06ЯЗ. Бюл. № 22 (72) В. И. Коряков и Ю, Г, Подкин

{ 53) 621,317,738(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 658504, кл. Q 01 К 27/02, 09,03,76.

2, Авторское свидетельство СССР № 572723, кл. Q 03. К 27/02, 06.08.75 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ С С ДВУХПОЛЮС

НИКОВ, содержащее источник питания соединенный с первым фазоврашателем и с одним из зажимаВ для подключения измеряемого CG -двухйолюсника, другой зажим при этом соединен с первым

ÄÄSUÄÄ 1023250 А входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя, аттенюатор и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазонов рабочих частот и измеряемых величин, в него введены второй фазовращатель, второй сумматор и два амплитудных детектора, причем выход источника питания через второй фазовращатель соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого через первый амплитудный детектор соединен с первым входом второго сумматора, второй вход котрого через последовательно соединенные аттенюатор и второй амплитудный детектор соединен с выходом а источника питания, а выход второго сумЮ матора соединен со входом индикатора.

1 1023250 2

Изобретение относится к измеритель- векторная диаграмма, поясняющая его принной технике, предназначенно для измерений, цип действия. составляющих комплексной проводимости . Устройство содержит источник 1 питаС@ цвухполюсников в широком диапазо- ния, CG -двухполюсник 2, состоящий иэ не частот и измеряемых величин и может 5 активной и реактивной проводимостей Э и использоваться для диэлькометрии и вла- 4, фазоврашатели 5 и 6, аттенюатор 7, гометрии материалов с большими активны - первый сумматор 8, амплитудные детекто. ми потерями. ры 9 и 1О, второй сумматор:11, индякаИзвестен пРеобРаэователь паРаметРов Тор 3.2. яжение сод ж @ ис- 1О точняк питания, датчик, образцовый елеЭ мент, tlBa сумматора коммутатор Фазо" При измерении реактивной составляючувствительный индикатор и аттенюатоРИ щей проводимости С б — вухп люсник

О нако днако измерительное преобразование! 2 фаза полного тока (фиг. 2) изменяется в этом устройстве осуществляется в цепи 15 до фазы реактивной 4 составляющей прово нелинейного элемента-усилителя, что огРаничива „т частотный и динамический диа Димости ЛЯ этОГО сОвместно с тОком назоны измерений. ICQ -двухполюсника 2 ., состоящим из

Известно устройство преобразования реактивной Лс и активной 3 состав- параметров комплексной проводимости, 29 ляюших, на сумматор 8, вводятся через содержащее генератор, соединенныйсфазо- 4aaoBpamamenb ток 3, противофазный врашателем, в качестве которого испощь- тОку,3 в и через фазовраратель 6— зуется образцовая проводимость, аттеню- К J6 е синФазный току Зс . Током 3 атор 1 измеряемый двухнолюсник, соеди- частично подавляется, активная составляюненный с первым ВхоаоМ сумматора и фазо 25 щая выходного ToKG 3, для чего устанавчувствительный индикатор )2j .

Недостатком прототипа является труд- 1- ность фазирования сигнала в фазочувстви-. С тип > тельном индикаторе, вследствие чего сужаются диапазоны рабочих частот и изме- Зо а током g . выделяется реактивная сосряемых величин. тавляюшая Зр вьжодного тока 3, для

Бель изобретения - расширение диапа- чего устанавлиЖ ется зона рабочих частот и измеряемых величин.

Поставленная цель достигается тем, ДО > Я

6 max что в устройство для измерения оставля35 юших CQ -двухполюсников, содержащее Результате полный кок оказываисточник питания, соединенный с первым ется суммой измеряемого тока 3 и фазоврашателем и с одним из зажимов дополнительной составляющей ь3 для подключения измеряемого CQ -двухполюсниКа, другой захсим при этом соеди- 3=(Фд .

С нен с первым входом первого сумматора второй вход которого соединен с выхо Если дополнительную составляющую дом первого фазоврашателя, аттенюатор полного тока скомпенсировать, то резульи индикатор> введены второй фаэоврашат ль; тируюший ток Jg определяется только второй сумматор и два амплитудных детек реактивной составляющей проводимости 4 тора, причем выход источника питания CQ -двухполюсника и может быть испоп.; через второй фазовращатель соединен с зован nns ее индикации. Так как ток 3 третьим входом первого сумматора выход сдвинут относительно напряжения источкоторого через первый амплитудный деток- ника < питания U 2 на угол, отличный тор соединен с первым входом второго от к/2, компенсация дополнительной соси сумматора, второй вход хоторого через по тавляющей Ь 3 осуществляется по модулю.

5О следовательно соединенные аттенюатор и После детектирования амплитудным

:второй амплитудный детектор соединен с детектором 9 полного тока 3 с нагрузвыходом источника питания, а выход вто- ки амплитудного детектора 9 на первый рого сумматора соединен со входом янди- вход сумматора 44 поступает постоянное катора.

55 напряжение U, пропорциональное этому токуе

На фиг. l приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2.Г

1023250

3 где г - сопротивление связи сумматора- .

8 и амплитудного детектора 9. . Ha второй вход сумматора 4.1 приходит в противоположной, полярности контрольный сигнал, который формируется с помощью аттенюатора 7 и амплитудного детектора l0, Величина контрольного напряжения устанавливается при полностью подавленном активном; токе 3 и отключенной емкости CG -двукполюсника 2 в соотноше- < нии с условием

040t jÑ, =35 )ЗС=О =- Цд"-М

15 где К - коэффициент передачи аттенюато

/ ра 7 и амплитудного детектора 40.

Выходное. напряжение 044 сумматора 4 4 равно

"Й. "(С Д " 8 - 3 % ГЧС.) е3@-3g где (— >, (т. е. одредеддетсд С - С 2 5 только реактйвной составляющей 3 . полного тока J ц, следовательно прямо пропорционально измеряемой реактивной проводимости 4.

Фазирующие токи J g . н J< сдвиг 30 куты относительно напряжения источника л . Л е питания на у глы - и и + и / 2 соответст-. венно. Осуществление таких. фазовых сдвигов достигается йспользованием в качестве фазовращатепей 5 и 6 идеализированныхз двухполюспиков: для сдвига íà fi -от- рицательной активной проводимости, и для сд зига на +Я/2. - положительной реактивной проводимости. Таким образом, в простейшем случае, в качестве фазовращате- 40 лей могут быть использованы образцовый радиоэлем энты: отрицательное сопротивле ние — R = 4 /- б д и емкость, C .

При измерении реактивной проводимости на частоте (d параметры образцовых проводимостей двлжны удовлетворять условиям

С„1 -IС „„„); С С > О(»„-С„ -С С

При измеренйи активной составляющей проводимости CG -двухполюсника 2 в качестве фазовращателей 5 и 6 используются отрицательная реактивная проводимость

:LIBEL (L -индуктивность)вфазовращателе

5, Выбор. величин проводимостей производится из условий:

«DCm n > С 10(KING еах 1/ 4 )

Таким образом, для независимого измерения каждой из составляющих проводимости С G — двухполюсников 2 необходимо изменять только типы фазовращателей

5 и 6, Обработка сигнала в данном уст" ройстве осуществляется одним каналом преобразования, а компенсация дополнжельной составляющей осуществляется по постоянному напряжению, поэтому влияние остаточных проводимостей фазирующих элементов идентично во всех режимах работы. Это значительно снижает дополнйтельную составляющую погрешности измерения на высоких частотах и, следова» тельно, расширяет диапазон рабочих частот Частичное подавление информационной оставляющей проводимости позволяет рас-ширить диапазон измеряемых величин. Кро ме того, устройство обеспечивает линейное преобразование измеряемых величий, высокое быстродействие и некритично к выбору фазирукицих элементов.

ВНИИПИ Заказ 4205/ЭО

Тираж 710 Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгороп, ул. Проектная, 4