Автоматический измеритель составляющих проводимости с g- двухполюсников

Автоматический измеритель составляющих проводимости с g- двухполюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 021080 (21) 2988757/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300482. Бюллетень №16

Дата опубликования описания 300482

Союз Советских

Социалистических

Республик („)924616 (S1) M Hn 3

G R 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

1И) УДК 621. 317. . 33 (088 ° 8) 1 (72) Автор изобретения

10. Г. Подкин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОСТАВЛИОЩИХ

ПРОВОДИМОСТИ CG-ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к измерительной технике, )тредназначено для измерения эквивалентных параметров

CG-двухполюсников с большими потерями и может быть использовано в системах диэлькометрического контроля технологических параметров дисперсных материалов и веществ с повышенной проводимостью.

Известно устройство для преобразования параметров комплексной проводимости, содержащее источник переменного тока, подключенный через блок преобразования комплексной проводимости в сигнал переменного тока и сумматор к первому выходному зажиму устройства, который через фазочувствительный индикатор и блок с регулируемым коэффициентом передачи соединен с сумматором. С целью повышения точности преобразования, устойчивости и расширения рабочего диапазона частот в устройство введены фазовращатель и блок с коэффициентом передачи, пропорциональным частоте (13, Недостатками данного устройства являются однопараметровый выход и низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемоиу является автоматический измеритель компонент проводимости CG-двухполюсников, содержащий генератор высокочастотных. колебаний, первый выход которого соединен с входом измерительного контура, дешифратор с балансным усилителем, блоки контроля активной проводимости и емкости, управляемый конденсатор, соединяющий выход измерительного контура с общей шиной, модулирующий конденсатор, соединенный с общей шиной через ключ 12).

Недостатками известного устройства являются нелинейность передаточной функции канала измерения активной проводимости в области высоких и низких проводимостей и среднее быстродействие вследствие использования в дешифраторе балансного усилителя.

Цель изобретения — повьхоение быстродействия и линеаризация передаточной функции канала измерения активной проводимости.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический измеритель составляющих проводимости СС-двухполюсников, содержащий генератор высокочастотных колебаний, соединенный с входом измерительного контура, выполненного в виде параллельно соединен924616 ных катушки индуктивности, управля— емого конденсатора и цепи из последовательно соединенных модулирующего конденсатора и ключа, и с одним иэ зажимов для подключения контролируемого CG-двухполюсника, другой зажим 5 при этом соединен с общей шиной из— мерителя, а также блоки контроля активной проводимости и емкости, введены синхронный детектор, фаэоврацатель, измерительный усилитель, блок динами-1р ческого слежения и регулируемый аттенюатор, причем входы синхронного детектора соединены с выходом генератора высокочастотных колебаний непосредственно и через фазовращатель, выход синхронного детектора через измерительный усилитель соединен с блоком контроля активной проводимости и с первым входом блока динамического слежения, первый выход последнего соединен с управляющим выводом управляемого конденсатора, второй выход соединен с блоком контроля емкости, а третий выход — с управляюцим входом ключа, а средний вывод ключа и модулирующего конденсатора соединен с входом регулируемого аттенюатора, который подключен параллельно измерительному контуру.

На чертежЕ приведена функциональная электрическая схема устройства.

Автоматический измеритель составляющих проводимости CG-двухполюсников содержит генератор 1 высокочастотных колебаний, измерительный контур 2, включающий катушку 3 индуктив-З5 ности, управляемый конденсатор 4, модулирующий конденсатор 5, ключ 6, регулируемый аттенюатор 7, контролируемый двухполюсник 0, синхронный детектор 9, измерительный усилитель 10, 40 блок 11 динамического слежения, блоки 12 и 13 контроля активной проводимости и емкости, фазовращатель 14.

Выход измерительного контура 2 соединен с первым входом синхронного 45 детектора 9 и через регулируемый аттенюатор 7, управляющий вход которого соединен с модулирующим конденсатором 5 и ключом б, с обцей шиной.

Второй выход генератора 1 высокочастотных колебаний соединен через фазоврацатель 14 с вторым входом синхронного детектора 9; выход последнего соединен через измерительный усилитель 10 с блоком 12 контроля активной проводимости и входом блока ll динамического слежения. Первый выход блока 11 динамического слежения соединен с управляющим входом управляемого конденсатора 4, второй — c блоком 13 контроля емкости, и третий с управлякщим входом ключа 6.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал высокой частоты с генератора 1 высокочастотных колебаний че- 65 рез измерительный контур 2 проходит

»а первый вход си -хронного детектора 9.

При поочередном замыкании ключа 6 командными импульсами, поступающими с выхода блока 11 динамического слежения, рабочая точка перемещается по резонансной характеристике контура, и высокочастотное напряжение, поступаюцее на вход синхронного детектора 9, оказывается промодулированным по амплитуде. Огибающая этого напряжения с выхода синхрснного детектора 9 поступает через усилитель 10 на вход блока 11 динамического слежения, где преобразуется в управляющее напряжение. Это напряжение поступает на управляющий вход управляемого конденсатора 4 и изменяет его емкость так, чтобы глубина модуляции выходного напряжения измерительного контура 2 снизилась до нуля. Поскольку управляющее напряжение на управляемом конденсаторе 4 пропорционально измеряемой емкости, в блоке ll динамического слежения это напряжение преобразуется в сигнал

С, который далее вводится на блок 13 контроля емкости и отображается.

Выходное напряжение синхронного детектора 9 в равновесном состоянии пропорционально активной проводимости, поэтому после усиления в измерительном усилителе 10 оно в качестве сигнала С вводится на вход блока 12 контроля активной проводимости и также отображается. Однако из-за нелинейности передаточной функции обычного амплитудного детектора при малых напряжениях на входе функция

Преобразования активной проводимости была бы нелинейной при больших проводимостях.

Для устранения этого недостатка на синхронный детектор 9 вводится с генератора 1 высокочастотны> колебаний дополнительный сигнал, фаза которого с помощью фаэОврацателя 14 сдвигается на 180 по отношению к фазе сигнала с измерительного контура 2. Поскольку Фаза выходного сигнала измерительного контура 2 в равновесном состоянии 9 =coTlst, фазоамплитудная характеристика фазовращателя 14 фиксируется. Опорное напряжение, поступаюцее на второй вход синхронного детектора 9, переводит его в режим линейного детектирования, поэтому передаточная функция канала

G линеаризируется.

Нелинейность передаточной функции канала G в области низких проводимостей обычно обусловлена асимметрией форм резонансных характеристик иэмери тельного контура 2 при замкнутом и разомкнутом положениях ключа. Эта асимметрия обусловлена неравенством нулю переходного сопротивления замк9246 6

Формула изобретения

Составитель Л.Сотникова

Редактор В.Петраш ехред Ж. Кастелевич

Корректор Н.Ивыдкая

Заказ 2809/62 Тираж 719 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нутого ключа 6, что приводит к снижению добротности измерительного кон— тура 2. Для симметрирования этих характеристик. параллельно измерительному контуру 2 включен регулируемый аттенюатор 7, сопротивление которого в процессе переключения ключа 6 изменяется так, что добротность измерительного контура 2 остается одинаковой.

Автоматический измеритель составляющих проводимости CG-двухполюсников, содержащий генератор высокочастотных 15 колебаний, соединенный с входом измерительного контура, выполненного .в виде параллельно соединенных катушки индуктивности, управляемого конденсатора и цепи иэ последователь-щ но соединенных модулируюцего конденсатора и ключа, и с одним из зажимов для подключения контролируемого CGдвухполюсника, другой зажим при этом соединен с общей шиной измерителя, а также блоки контроля активной проводимости и емкости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и линеариэации передаточной функции канала иэмерениы активной проводимости, в него введены синхронный детектор, фазоврацатель, измерительный усилитель, блок динамического слежения и регулируемый аттенюатор, причем входы синхронногс детектора соединены с выходом генератора высокочастотных колебаний непосредственно и через фазовращатель, выход синхронного детектора через измерительный усилитель соединен с блоком контроля активной проводимости и с первым входом блока динамического слежения, первый выход последнего соединен с управляющим выходом управляемого конденсатора, второй выход соединен с блоком контроля емкости, а третий выход — с управляюцим входом ключа, а средний вывод ключа и модулирующего конденсатора соединен с входом регулируемого аттенюатора, который подключен параллельно измерительному контуру.

Источи и ни информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 572723, кл. G 01 R 27/02, 06.08.75.

2. Авторское свидетельство СССР

9 661409, кл. G 01 R 27/00, G R 27/26, 01.02.77.