Преобразователь параметров конденсатора в напряжение

Преобразователь параметров конденсатора в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров электрических конденсаторов. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается путем повышения чувствительности устройства и более точной фиксацией синфазности напряжений. Генератор 1 синусоидального напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2. К выходу операционного усилителя подключен первый вход блока 3 вычитания, второй вход которого соединен с выходом генератора 1. Между выходом блока 3 вычитания и выходом генератора 1 включен фазометр 4. К выходу операционного усилителя подключены дополнительный резистор 5, образцовый резистор 6 и переменный резистор 7, причем параллельно образцовому резистору 6 включен переменный конденсатор 8, а параллельно переменному резистору 7 включен образцовый конденсатор 9. Вторые выводы резисторов 5, 6, 7 подключены к контактам трехпозиционного переключателя 10, переключающий контакт которого соединен с измеряемым конденсатором 11 и инвертирующим входом операционного усилителя 2, второй вывод измеряемого конденсатора соединен с общей шиной. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) S U (I I(Д Я (5))5 G О) R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ WHT СССР (21) 4353915/24-21 (22) 04.01,88 (46) 07.08.90. Бюл, )) 29 (71) Пермский политехнический инсти,тут (72) М.Г,Мезрин, А.С,Патрикеев, А.А.Рябуха, А.А.Старков и Б.И,Яхинсон (53) 621.317.355 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1246024, кл. G 01 R 27/26, 1985, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРА В НАПРЯЖЕНИЕ

: (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров электрических конденсаторов. Цель изобретения — повышение точности измерений — достигается путем повышения чувствительности устройства и более точной фиксацией синфазности напряжений. Генератор 1 синусоидального напряжения соединен с неинвер2 тирующим входом операционного . силителя 2. К выходу операционного усилителя подключен первый вход блока 3 вычитания, второй вход которого соединен с выходом генератора 1. Между выходом блока 3 вычитания и выходом генератора включен фазометр 4. К выходу опег(ационного усилителя подключены дополнительный резистор 5, образцовый резистор 6 и переменный резистор 7, причем параллельно образцовому резистору 6 включен перемен— ныи конденсатор 8, а параллельно лев ременному резистору 7 включен образ— цовый конденсатор 9. Вторые выводы резисторов 5 — 7 подключены к контактам трехпозиционного пер еключа— теля )О, переключающий контакт которого .соединен с измеряемым конденсатором 11 и инвертирующим входом операционного усилителя 2, второй вывод измеряемого конденсатора соединен с общей шиной. 1 ил.

1583872

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров конденсаторов, имеющих диэлектрические потери.

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров конденса- торов путем повышения чувствительности преобразователя и более точной фиксации синфаэности напряжений. 10

На чертеже пр едст авлена функциональная схема преобразователя, Преобразователь содержит перестраиваемый по частоте reHepaTop 1 синусоидального напряжения1 операцион- 15 ный усилитель 2, блок 3 вычитания, фазометр 4, дополнительный резистор

5 (R), образцовый резистор б (R>), дополнительный переменный (образцовый) резистор 7 (R ), допол- 20 нительный переменный (образцовый) конденсатор 8 (С ), образ цовый конденсатор 9 (Cy), трехпозиционный переключатель 10, измеряемый конденсатор 11 (Rх> С,). 25

Генератор 1 синуссидального напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2, к выходу операционного усилителя подключен первый вход блока 3 вычита- 30 ния, второй .вход которого соединен с выходом генератора, между выходом блока вычитания и выходом генерато ра включен фазометр 4, к выходу опе- рационного усилителя подключены дополнительный резистор 5, образцовый резистор б и переменный резистор .7, причем, параллельно образцовому резистору включен переменный конденсатор 8, а параллельно переменному 40 резистору включен образцовый конденсатор 9, вторые выводы резисторов подключены к контактам трехпозиционного переключателя 10, переключающий контакт которого соединен с изме- 45 ряемым конденсатором 11 и инвертирующим входом,: операционного, усилителя, второй вывод измеряемого конденсатора соединен с общей шиной, Преобразователь работает следующим образом.

В положении I переключателя 10 цепь обратной связи представляет собой делитель напряжения, состоящий из дополнительного резистора 5 (R) и измеряемого конденсатора (К, С 1).

Изменяя частоту генератора 1,добиваются по фазометру 4 показания 45 .

При этом угол сдвига фаз между напряжением и током через измеряемый конденсатор составит также 45, что соответствует условию

G =-- — =р/С х R r9

К где С вЂ” проводимость.

На этой частоте выполняются условия максимальной чувствительности устройства к измеряемым параметрам.

Дальнейшие измерения проводятся на данной фиксированной частоте.

Затем переключатель 10 переводится в положение II. Изменяя емкость конденсатора Я (С,), добиваются по фазометру 4 показания 0, При этом модуль выходного напряжения будет пропорционален активной проводимости измеряемого конденсатора

Сх

Ro — =КС

1R 1 Х1 х где U — напряжение на первом входе

1 блока 3; К, =U,R.

Поскольку величины U u R постоянные и являются известными величинами, их произведение является постоянной величиной К,, Это дает воэ" можность выходное напряжение U из3 мерить вольтметром, отградуированным в единицах проводимости (не показан).

Наконец переключатель 10 перево" дится в положение III. Изменяя величину сопротивления резистора 7 (R ), 1 добиваются по фазометру 4 показания

0 . При этом модуль выходного напряо жения преобразователя будет пропорционален емкости измеряемого конденсатора С„:

С х U

U =U — — =КС K

3 1 g,2 Х> 2

О о

Поскольку величины U и С являются постоянными и известными, их отношение будет постоянной величиной

К . Это позволяет измерить выходное напряжение вольтметром, отградуированном в единицах емкости измеряемого конденсатора.

Формула изобретения

Преобразователь параметров конденсатора в напряжение, содержащий генератор, подключенный к неинвертирующему входу операционного усипиСоставитель П.Тарасенко

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Козориз

Корректор С.Шевкун

Заказ 2252 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 158 теля, к первому входу фазометра, к первому входу блока вычитания, к второму входу которого подключены выводы образцовых резистора и конденсатора и выход операционного усилителя, к инвертирующему входу которого подключен первый вывод измеряемого конденсатора, а второй вывод подключен к общей шине, о тл ич ающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительный резистор, дополнительные переменные резистор и конденсатор, трехзвенный переключатель, причем первые выводы резисторов сое3872

6 динены с выходом операционного усилителя, параллельно образцовому резистору подключен дополнительный переменный конденсатор, параллельно образцовому конденсатору подключен дополнительный переменный резистор, вторые выводы резисторов подсоединены к соответствующим контактам трехпозиционного переключателя,переключающий контакт которого соединен с измеряемым конденсатором, фазометр вторым входом подключен к выходу блока вычитания и к выходу преобразова15 теля, причем генератор выполнен перестраиваемым по частоте.