Устройство для измерения комплексных сопротивлений

Устройство для измерения комплексных сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвпистичесних

Республик (720373 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 02,0д. 78 (2!) 1587884/18-21 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.80 (5 ll ) lN. Кл.

& 01 R 27/00

Государственный квинтет по делам изобретений и открытий (Ь3) УДК, 621.317.. 7 38 (088.8 ) А. A. Ковтон1ок, )О, А. Скрипник, С. B. Анисимов и А, П, Герасимов (72) Авторы изобретенич

Киевский технологический институт легкой промышле н ности (7! ) Заявитель (54) УСТРО,!СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при измерении малых приращений емкости к индуктив ности.

Известно устройство, предназначенное для измерения малых при раш» нпй методом периодического сравнения (1 ) .

Недостаток известного устройства— низкая точность, обусловленная нестабильностью элементов устройства.

Наиболее близким по технической суш!

О ности к предлагаемому является устройство содержащее последовательно включенные коммутатор, преобразователь комплексного сопротивления в электрическое

15 напряжение, усилитель переменного напряжения, фазочувствительный демодулятор, индикатор и коммутационный генератор, который соединен с управляющими входами коммутатора и фазочувствительного де модулятора (2 )

Основной недостаток такого устройства — низкая точность, обусловленная изменением чувствительности устройства

2 вследствие влияния дестабилизирующих факторов (старение элементов, флюктуации температуры, напряжения питания, влажности и т.п,). Особое влияние при этом оказывает стабильность резонансной частоты усилителя переменного напряжения, Уходы резонансной частоты оказывают существенное влияние на точность изме ре ний.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексных сопротивлений, соде ржаше- коммутатор, к выходу которого подключен преобразователь сопротивления в электрическое напряжение, фоточувствительный демодулятор, соединенный с индикатором, и коммутационш и генератор, который соединен с управчяюшими входами коммутатора и фазочувствительного демодулятора, введены перестраиваемый по частоте усилитель переменного напряжения, включенный между преобразователем сопротивления в з 720 электрическое напржкепие и фазочувствительным демодулятором, а также фазовый дискриминатор один вход которого соединен с выходом перестраиваемого пс астоте усилителя, второй вход присоединен

ВЫХОДУ КО1 Яi У! 1Я1«1 11!!! Q т Е Ус)РО Q !а Q выход соединен c управляющ11м входом

Перестраиваемого по частоте усилителя, На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 10

Устройство включает коммутатор 1, преобразователь 2 сопротивления в электрическое напряжение, перестрапваемый по частоте усилителя 3, фазочувствительный демодулятор 4, коммутационный генератор 5, фазовый дискриминатор 6, и«днкатор 7.

Устройство работает следу1сщпм образом.

Измеряемые Х и эталонная X величины поочередно с частотой ХЕ работы коммутационного генератора 5 через коммутатор 1 воздействуют «а вход преобразователя 2 сопротивления в электрическое напрюкение. Вследствие этого на выходе преобразователя 2 присутствует напряжение, перемецная составляющая напряжения которого выделяется и усиливается перестраиваемьЖ по частоте усилителем 3.

Если резонансная частота усилителя

3 совпадает с частотой работы коммута. ционного генератора 5, то в результате прохождения сигнала через фазочувстви-. тельныи демодулятор 4 на выходе послед-него получаем напряжение пропорциональное приращению комплексного сопротивления.

В результате указанных преобразований на выходном индикаторе 7 рсг1-:стрируется величина, пропорциональ«ая разности между измеряемой и эталон сй величинами. В случае выполнения услогл1я равенства нулю угла фазового сдвига меж$5 ду выходными напряжениями перестраиваемого по частоте усилителя 3 и коммутационного генератора 5 выходной сигнал устройства достигает максимальной величины, следовательно максимальной вели50 чины достигает и чувствительность устройства.

В результате действия дес11абилизиру= юших факторов изменя1стся параметры пер естраи ваемого по ч астоте у силн тел H 3

55 и частота коммутационного генератора 5.

В этом случае между входными напряжениями фазового дискриминатора 6 появля= гтся угол, который пропорционален разнос373 Д ти между резонансной частотой «ерестраиваемого ио частоте усилителя 3 «частотой ксммутац«о««ого ге«ератора 5, Б результате этого воздействия на выходе фазового дпскрпми«атора 6 появляется напряжение, 11ропсрциспаль«се этой разности.

При этом з«ак напряжения определяется

«аправлелием (вверх пли вниз по частоте) расстрсйки резо«анснсй частоты перастраиваемого по частоте усилителя 3 от«ос«тельно частоты коммутационного гс«оратора 5. Получе«цое напряжение псэдается на управляющий вход перестраиваемого по частоте усилителя 3. В результате этого воздействия происходит изменение параметров пэрестраиваемого по

I ,частоте усилителя 3 таким образом, что бы фазовый сдв11г стал равным пулю, т.е, выпсл««лось условие равенства резонанс«сй частоты перестраиваемого по частоте ус!у1«теля 3 и частОты коммутациО«11ОГО генератора 5.

Формула изобрете ния

Устройство для измерения комплексных сопротивлений, содержащее коммутатор, к выходу которого «одключеп преобразователь сопротивления в электрическое «апряжение, фазочувствительный демодулятор, "oeдинеп11ы11 ", индикатором, и ко1а.1утациош ый генератор, который "оедп«еп с управляющими входами к ммутатора и фазочувствптель«ого деМодулятора, о т л и ч а ю ш е е с 5I тем, что, с целью повышения точности, устройство с«абжено «ерестрапваемым по частоте уc«««òeëем, включе1шым между преобразователем сопротивления в электрическое напрюке н«е и фазочувствительным демодулятором, а также фазовым дискриминатором, первый вход которого соединен с выходом перестраиваемого 110 частоте усилителя, второй вход соединен с выходом коммутационного генератора, а выход соединен с управляющим входом перестраиваемого по частоте усилителя.

Источники информации, принятые вс внимание при экспертизе

1. Схема измерения малых приращений емкостей и пндуктивностей методом периодического сравнения. — Измерительная техника, 1967, М 4.

2, Измерение малых приращений емкостей и индуктивностей методом периодического сравнения, - "Измерительная техника", 1967, М 12.