Квазиуравновешенный мост для измерения параметров комплексной проводимости

Квазиуравновешенный мост для измерения параметров комплексной проводимости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцкалистическнк

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)949518 (61) Дополнительное к авт. свид-ву = (22) Заявлено 3 1280 (21) 3229482/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.08.82 ° Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 070882

151JМ Кп з

G 01 R 17/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{33) УДК б21.317..733(088.8) (72) Автор изобретения

М.Р.Сафаров (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) КВАЗИУРАВНОВЕШЕННЫЙ МОСТ ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНОЙ

ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к электроиз- мерительной технике, а именно к измерению составляющих трехэлементных резонансных и нереэонансных двухполюсников, состоящих иэ одного элемента, соединенного параллельно двум другим последовательно включенньж элементам, один из которых активного характера.

Известно устройство для измерения параметров колебательного контура, содержащее трансформатор с одной первичной и двумя вторичными обмотками, вичитающее устройство, преобразователь тока в напряжение, фазочувствительный индикатор квадратуры, дифференцирующее (интегрирующее) уст)зойство, исполнительные элементы управляемые делители напряжения или тока).

Устройство предназначено для измерения параметров резонансных двухполюсников, три элемента которых соединены между собой параллельно $1) .

Недостатком устройства является отсутствие универсальности, так как оно неработоспособно при измерении параметров резонансных двухполюсников со смешанным соединением элементов. а

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является кваэиуравновешенный мост переменного тока для одновременного измерения трех параметров двухэлементной комплекснс)й проводимости. Мост сс цержит источник питания, усилитель с управляемым элементом на выходе, образцовую меру и измеряемую проводимость,включенные на входе усилителя и между выходом управляемого элемента и входом усилителя, детектор кьаэиравновесия, входы которого соединены соответственно к выходам усилителя и источника питания, а выход к управляющему входу управляемого элемента и измерители напряжения, включенные на выходах усилителя и управляемого элемента, причем в цепи обратной связи усилителя включена вторая образцовая мера, а к выходу детектора квазиравновесия подсоединен измеритель напряжения (тока), причем все.измерители напряжения — нефазочувствитель 25 ные P2) .

Недостатком устройства является невозможность измерения параметров трехэлементных двухполюсников как резонансных, так и нерезонансных.

949518

U =-U -+-+Ф, Ró +)wL

5 где )д - напРяжение на выходе источника 1 питания.

Детектор 8 квазиравновесия управляет сопротивлением R<, подцерживая противофазность напряжений U и Ц, .

Последнее условие выполняется при выполнении соотношений (2) Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения параметров как резонансных, так и нерезонансных трехэлементных двухполюсников.

Эта цель достигается тем, что квазиуравновешенный мост для измерения параметров комплексной проводимости, содержащий источник питания, усилитель с управляемым элементом на выходе, измеряемую проводимость и образцовую меру, включенные на входе усилителя, детектор квазиравновесия, входы которого подсоединены соответственно К выходам усилителя и источника питания, вольтметр, соединенный )5 с выходом усилителя, и иэщеритель напряжения (тока), в него введены анализатор модуляции, образцовая мера и второй измеритель напряжения (тока), причем источник питания вы- 70 полнен,модулируемым по частоте, из:меряемая комплексная проводимость включена между входом и выходом усилителя, образцовый двухэлементный двухполюсник, состоящий из резистора, который выполнен регулируемым, и элемента, одноименного с элементом, находящимся в двухэлементной " ветви измеряемого двухполюсника, подключен к выходу источника питания, а третья образцовая мера — между входом усилителя и выходом управляемого элемента, один вход анализатора модуляции соединен с выходом усилителя, другой — с источником питания, причем управляющий вход управляемого

35 элемента подключен к выходу анализатора модуляции и входу первого изме-рителя напряжения (тока), а выход детектора квазиравновесия соединен с управляющим входом регулируемого 40 образцового резистора и входом вто рого измерителя напряжения (тока).

На чертеже представлена схема данного устройства. 45

Устройство содержит источник 1 питания, модулируемый по частоте, образцовый двухэлементный двухполюсник 2 с регулируемым сопротивлением

R и индуктивностью L, усилитель 3, 50 измеряемую проводимость 4 (С4., L4,R4) образцовый элемент 5, аналогичный элементу одноэлементной ветви измеряемой проводимости (С ), управляемый элемент б, анализатор 7 модуляции,55 детектор 8 кваэиравновесия, первый измеритель 9 напряжения (тока), вольтметр 10, второй измеритель 11 напряжения (тока).

Устройство работает следующим об- 60 разом.

При выполнении условия

u )иС4 0 К, wC (1) где К вЂ” коэффициент передачи управляемого элемента б, напряжение U на выходе усилителя

3 равно

wL+ (3)

4 В4 К где Q. — относительный параметр двух4элементной ветви измеряемой проводимости, а напряжение на выходе усилителя становится равным

u u (4)

Это напряжение замеряется вольтметром 10, по показаниям которого определяется измеряемая индуктивность 1., .

Ъ

Относительный параметр 94(Г ) двухэлементной ветви измеряемой проводимости функционально связан с R и его значение отсчитывают либо по Й, либо по показанию измерителя 9 напряжения (тока), непосредственно связанного с параметром сигнала, управляющего значением R<, Выполнение условия (1) достигается тем, что сигнал с усилителя 3 (U>) поступает на анализатор 7 модуляции, который регулирует коэффициент передачи управляемого элемента б до тех пор, пока ток, текущий через одно.элементную ветвь измеряемой проводимости (С4 ), не будет равен току, текущему через образцовый элемент 5, т. е, пока не будет выполнено условие (1) .

В противном случае сигнал на выходе усилителя 8 будет зависеть от частоты питания и модулироваться в.соответствии с законом ее изменения,меняя сигнал на выходе анализатора 7 модуляции до тех пдр, пока не будет выполнено условие

С,, =К С (5) соответствующее выражению (1)

Параметр С4 измеряемой проводимости определяется из выражения (5),или же по измерителю 11 напряжения (тока).

Показания последнего связаны однозначной зависимостью со значением коэффициента передачи К управляемого эле5 мента.

Таким образом, предлагаемое уст ройство позволяет измерять три пара- метра трехэлементной комплексной проводимости и обладает более простой конструкцией.

,949518

Формула изобретения

Составитель В.Семенчук

Редактор Л.Гратилло Техред N. Рейвес Корректор В.Бутяга

Заказ 5739/32 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

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

Квазиуравновешенный мост для измерения параметров комплексной проводимости, содержащий источник пита-ния, усилитель с управляемым элемен- 5 том на выходе, измеряемую проводимость и образцовую меру, включенную на входе усилителя, детектор квазиравновесия, входы которого подсоединены соответственно к выходам уси- )p лителя и источника питания, вольтметр, соединенный с выходом усилителя, и измеритель напряжения (тока); отличающийся тем> что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения параметров как резонансных, так и нерезонансных трехэлементных двухполюсников, в него введены анализатор модуляции, образцовая мера и -второй

- измеритель напряжения (тока), причем источник питания выполнен модулируемым по частоте, измеряемая комплексная проводимость включена между входом и выходом усилителя, образцовый двухэлементный двухполюсник, состоящий из резистора, который выполнен регулируемым, и элемента, одноименного с элементом, находящимся в двухэлементной ветви измеряемого двухполюсника, подключен к выходу источника питания, а третья образцовая мера — между входом усилителя и выходом управляемого элемента, один вход анализатора модуляции соединен с выходом усилителя, другой с источником питания, причем управляющий вход управляемого элемента подключен к выходу анализатора яндуляции и входу первого измерителя напряжения (тока), ° а выход детектора квазиравновесия соединен с управляющим входом регулируемого образцового резистора и входом второго измерителя напряжения (тока).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 467297, K, G 01 R 27/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 220346, кл. G .01 R 27/02, 1968 (прототип).