Измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами

Измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

0|1559592

Союз Советских

Социалистических

Республик

r (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.75 (21) 2106646/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 0-1,04.77 (51) М. Кл. С 01R 27/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.738 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Мартяшин, А. Е. Морозов, В. Г. Путилов, В. Ф. Рябов и В. М. Шляндин

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТЕЙ КОНДЕНСАШРОВ, ШУНТИРОВАННЫХ РЕЗИСТОРАМИ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в измерительных приборах и системах.

Известно устройство для измерения емкостей конденсаторов, шунтированных резисторам и, работа которого основана на уравновешивании мостовой измерительной цепи, включающей в себя исследуемый конденсатор и его модель, причем параметры элементов модели устанавливаются равными предварительно измеренным на постоянном токе параметрам резисторов, шунтирующих конденсатор (1).

Известное устройство обладает невысокой точностью измерения.

Известен также;измеритель емкостей конденсаторов, содержащий генератор опорного напряжения, соединенный с одним зажимом для подключения объекта измерения, другой зажим при этом соединен со входом усилителя постоянного тока и с образцовым конденсатором, включенным в цепь обратной связи, а также выпрямитель и вольтметр постоянного тока (2).

Известное устройство не позволяет с приемлемой точностью осуществить измерение емкости конденсаторов, шунтированных резисторами, значение сопротивления которых изменяется в широких пределах,,С целью повышения точности измерения и расширения в измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами, введены два ключа и блок управления, причем

5 вход одного ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока и входом другого ключа, а выход — с другим зажимом для подключения параллельно соединенных образцового резистора и образцового конденса10 тора, причем этот зажим соединен с вольтметром постоянного тока, а выход другого ключа соединен со входом усилителя постоянного тока, кроме того, каждый выход блока управления подключен к одним из входов

15 ключей и входу вольтметра постоянного тока соответственно, помимо этого он снабжен дополнительной емкостью, которая соединена с одним зажимом для подключения соединенных образцовой емкости и образцового

20 резистора и одним из входов ключа, другой вход которого соединен с другим зажимом для подключения образцовой емкости, а выход ключа к зажиму для подключения образцового резистора.

25 На чертеже приведена функциональная схема измерителя.

Измеритель емкостей конденсатора, шунтированных резисторами, содержит генератор

1 двухполярного треугольного напряжения, 30 усилитель 2 постоянного тока, вольтметр 3

550592

10 постоянного тока, ключи 4 и 5, а также блок

6 управления, образцовый резистор 7 с сопротивлением Rp, образцовый конденсатор 8 с емкостью Со объект измерения 9 с емкостью С и сопротивлением R

Работа устройства происходит следующим образом.

Блок управления синхронизирует работу генератора 1 ключей 4, 5 и вольтметра 3 постоянного тока, при этом с выхода генератора 1 на объект измерения 9 поступает треугольное напряжение с амплитудой Е и периодом 2Т . Причем, когда с выхода снимается линейно-возрастающее напряжение

2Eot о о ключ 4 замкнут, а ключ 5 разомкнут. В установившемся режиме работы с выхода усилителя 2 снимается напряжение, которое с достаточной степенью приближения может быть оценено как

U Р ЕоСх о (1 о Р.с. +

То 4 оСо /

t t

2ЕоСхйо (1 R cP l ЕФв (1 Ро +

2Eoé4 2Eî p Cî

+ л c, ToRx ToR.ê„

Из выражения видно, что при Tp«RpCp H Сх«

«СО

ЕоК С, Когда с выхода генератора 1 поступает линейно-уменьшающееся напряжение

2Eot т„ ключ 4 разомкнут, а ключ 5 замкнут. При этом с выхода усилителя 2 снимается напря-. жение, равное нулю, а вольтметр измеряет напряжение по команде с блока 6, до которого зарядился конденсатор в предыдущем такте

Ео оС» с c, =Тр

Затем рассмотренный цикл работы повторяется.

Как следует из приведенныхрасчетныхданных шунтирующий резистор оказывает пренебреженно малое влияние на результат измерения в широком диапазоне изменения

55 значения сопротивления резистора. Для этого достаточно выполнение условий

Т, C(R,Ñ, и C„((C,, которое реализуется выбором достаточно большого значения Ср и достаточно малого

То, Особенно эффективно применение измерителя при измерении малых емкостей, шунтированных низкоомными резисторами.

Формула изобретения

Измеритель емкостей конденсаторов, шунтированных резисторами, содержащий генератор двухполярного напряжения треугольной формы, соединенный с одним зажимом для подключения объекта измерения, другой зажим при этом соединен со входом усилителя постоянного тока и с параллельно соединенными образцовым конденсатором и образцовым резистором, вольтметр постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два ключа и блок управления, причем вход одного ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока и входом другого ключа, а выход — с другим зажимом для подключения параллельно соединенных образцового резистора и образцового конденсатора, причем этот зажим соединен с вольтметром постоянного тока, а выход другого ключа соединен со входом усилителя постоянного тока, кроме того, каждый выход блока управления подключен к одним из входов ключей и входу вольтметра постоянного тока соответственно.

2. Измеритель по п. 1, отл ича ю щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительной емкостью, которая соединена с одним зажимом для подключения соединенных образцовой емкости и образцового резистора и одним из входов ключа, другой вход которого соединен с друпим зажимом для подключения образцовой емкости, а выход ключа — к зажиму для подключения образцового резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Дьячков В. И. «Прибор для измерения пленочных емкостей, шунтированных низкоомными резисторами» Известия ВУЗов. Приборостроение М 7, 1969.

2. Волгин Л. И. «Линейный преобразователь емкости в постоянное напряжение. Измерительная техника X 1, 1965 (прототип).

550592

Составитель К. Шитиков

Техред И. Карандашова Корректор T. Добровольская

Редактор Л. Попова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 601/7 Изд. № 285 Тираж 1054 11одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!?035, Москва, К-35, Раушская наб., д, 4/5