Измеритель параметров комплексного сопротивления

Измеритель параметров комплексного сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ , содержащий источник питания, выход которого , соединен с последовательно соединенными , образцовым резистором и одной из клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, первый преобразователь разности фаз переменных напряжений в цифровой код, сигнальный вход которого подключен к одной -из клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, другой из которых соединен с общей шиной, а опорный вход соединен с выходом источника питания, вычислительный блок, один из входов которого соединен с выходом первого преобразователя разности фаз переменных напряжений в цифровой код, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, вызванной нестабильностью амплитуды выходного напряжения источника питания, он снаб3 « жен вторым преобразователем разности фаз переменных г напряжений в (Л цифровой код, сигнальные входы которого соединены с двумя выводами образцового резистора, опорный вход соединен с выходом источника питания , а выход сбединен с вторым входом вычислительного блока.

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FlD ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484226/24-21 (22) 23.08.82 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) А.М. Павлов (71) Ордена Ленина институт проблем управления (53) 621.317.333 (088.8) (56) Патент США )) 4196475, кл. 364-432, 1980.

Кнеллер В.Ю. Автоматическое измерение составляющих комплексного сопротивления. М.-Л., 1967, с. 40, рис. 2-13 ° (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМП.ЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий источник питания, выход которого . соединен с последовательно соединенными. образцовым резистором и одной из клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, первый преобразователь разности фаз переменных напряжений в цифровой код, сигнальный вход которого подключен к одной .нз клемм для подключения измеряемого комплексного сопротивления, другой из которых соединен с общей шиной, а опорный вход соединен с выходом источника питания, вычислительный блок, один из входов которого соединен с выходом первого преобразователя разности фаз переменных напряжений в цифровой код, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, вызванной нестабильностью амплитуды выходного напряжения источника питания, он снабжен вторым преобразователем разности фаз переменных.- напряжений в цифровой код, сигнальные входы которого соединены с двумя выводами образцового резистора, опорный вход соединен с выходом источника питания, а выход соединен с вторым входом вычислительного блока.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению параметров комплексных величин переменного тока.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров комплексного сопротивления путем исключения погрешности, вызванной нестабильностью амплитуды выходного напряжения источника питания.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 векторная диаграмма напряжений в измерительной цепи устройства.

Измеритель комплексного сопротивления содержит источник питания (генератор синусоидального напряжения) 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные об..разцовый резистор 2 и измеряемое комплексное сопротивление 3. К сопротивлению 3 и резистору 2 подключены сигнальные входы первого 4 и второго 5 преобразователей разности фаз переменных напряжений в цифровой код. Опорные входы преобразователей 4 и 5 соединены с выходом источника 1. Выходы преобразователей

4 и 5 подключены к входам вычисли,тельного устройства 6.

Принцип работы устройства заклю чается в следующем. При питании измерительной цепи от генератора 1 переменным напряжением с амплитудой U на образцовом резисторе 2 и измеряемом комплексном сопротивлении

3 создаются падения напряжения U и lJt соответственно

=це! о

<Р,о о

=ЦВ к ) где Б и Б2 — амплитуды комплексных о напряжений Цо и U< д и „ — фазовые углы векторов Йо и Й„ относительно вектора U> (фиг. 2)..Очевидно, что

UÄ= UÄ+ 0

Комплексное сопротивление равно

Z = R — — =R — -б (1) Uz U 3 йк-9 к ьП aU ) где R — - сопротивление образцового о резистора 2.

Параметры комплексного сопротивВ ления Z<, например его модуль Е„ и фазовый угол 9 (Z = 2„Я ), как видно из (1), равны

675 0 . 2

Ur

Z = R

М о ц о

g е (f - ((2)

Как видно из фиг. 2, угол 6 равен

92 (3)

Где Яi 9 И W2 - — z Выходные ВеЛИ чины преобразователей 5 и 4.

Модуль комплексного сопротивления

Z, êàê следует из (2), равен

1О

З1ПЩ

Z =R--т-— (4)

У 0 Sin(82 7 так как из А АОВ (фиг. 2) по теореме синусов

О З1П 2

sin Ч

I Zz= R ---; — — sin((g, < P,), 30 изменяется программа расчета для . вычислительного устройства беэ изменения аналоговой части измерителя.

Поскольку в предлагаемом устройстве выходные величины преобразователей 4 и 5, по которым рассчитываются требуемые параметры комплексного сопротивления, пропорциональ40 ны только разности фаз переменных напряжений на сигнальном и опорном входах и не зависят от амплитуд этих напряжений, то нестабильность этих амплитуд, вызванная нестабильностью амплитуды напряжения источника 1, на точность измерения не влияет.

По сравнению с известными устройствами предлагаемое позволяет измерять с более высокой точностью .параметры комплексного сопротивления.

Пониженные требования к стабильности амплитуды напряжения источни55 ка питания позволяют применять в предлагаемом измерйтеле упрощенные генераторы синусоидального напряжения и дают возможность использоU» Во $1пу1/81пЧ2

Вычисление параметров комплексного сопрбтивления Z* и 8 осуществляется в вычислительном устройстве 6 по выходным величинам g, и (g< преоб20 раэователей 4 и 5 в соответствии с выражениями (3) и (4) .

При необходимости измерения других параметров комплексного сопротивления, например его активной КаЕ

25 и реактивной T>Z „ составляющих .

Фиг. 1

Яами. g

Составитель А. Сараев

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Микеш

Корректор О, Луговая

Заказ 4431/43 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 вать предлагаемое устройство для точных измерений зависимости параметров комплексного сопротивления объекта от амплитуды приложенного

167530 4 к нему переменного напряжения, а также для измерения параметров комплексного сопротивления в диапазоне частот.