CS241904B1

CS241904B1 - Resistance,inductance,capacity and quality factor measuring connection by means of vectorvoltmeter

Info

Publication number: CS241904B1
Application number: CS842750A
Authority: CS
Inventors: Eduard Blaha
Original assignee: Eduard Blaha
Priority date: 1984-04-11
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS275084A1

Abstract

Zapojení umožňuje vytvořit nový typ měřicího přístroje, použitelného pro úpl nou analýzu obvodů, který v autonomním provozu s řízením, tvořeným vestavěným mikroprocesorovým obvodem měří hodnoty odporu, indukčnosti, kapacity a činitele jakosti i napětí na sondě A a sondě B a jejich vzájemný fázový posun f AB s běžným vnějším i ručně laditelným gene rátorem. Fodstatou zapojení je, že vstup řídicích obvodů určeni impedance, které jsou součástí obvodů mikroprocesorové jednotky vektorvoltmetru, je spojen přes přepínač a obvod určeni kmitočtu signálu s třetím výstupem obvodů fázevé synchro nizace, respektive vstup řídicíah obvodů určení impedance je spojen přes přepínač a čítač s výstupem generátoru signálu.Engagement allows create new type measuring machines, applicable for Comp # nou analysis circuits who in autonomous traffic with driving formed built-in microprocessor circuit measures values resistance inductance capacity and factors quality standards and Tension on probe AND and probe B and their mutual phase shift F AB with common exterior and by hand tunable gene # by the controller. Fodstatou connection Yippee, that input driving circuits intended impedance, which they are included circuits microprocessors units vector voltmeter Yippee connected over switch and circuit intended frequency signal with third output circuits phased synchro # organization, respectively input ovládah circuits destination impedance Yippee connected over switch and counter with output generator signal.

Description

Vynález se týká, zapojení pro měření odporu, indukčnosti, kapacity a činitele jakosti pomocí vektorvoltmetru.The invention relates to circuitry for measuring resistance, inductance, capacitance and quality factor by means of a vector voltmeter.

Měření odporu, indukčnosti a kapacity se nejčastěji provádí na nízkofrekvenčních nebo vysokofrekvenčních mostech, mě ření jakosti na Q metrech. Tato zařízení vyžadují složitou ruční obsluhu, při níž je údaj indikátoru napětí vyvažován různými nastavovacími prvky. Výsledky měření je možno odečítat přímo na příslušných stupnicích nebo polohách přepínačů. Obvodové a konstrukční provedení nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních mostů neumožňuje jejich použití pro programovatelný systémový provoz v informačních měřicích systémech ani pro autonomní provoz, řízený vestavěným mikroprocesorovým obvodem, jež představují nejmodernější požadavky techniky.Resistance, inductance and capacitance measurements are most often performed on low-frequency or high-frequency bridges, measuring quality on Q meters. These devices require complex manual operation, in which the indication of the voltage indicator is balanced by various adjusting elements. Measurement results can be read directly on the respective scales or switch positions. The circuit design and construction of low-frequency and high-frequency bridges does not allow their use for programmable system operation in information measuring systems or for autonomous operation, controlled by a built-in microprocessor circuit, which represent the most modern requirements of technology.

Měření lze provádět též pomocí dvoukanálových voltmetrů s fázoměrem např. vektorvoltmetrem řešeným vzorkovacím způsobem vhodným pro programovatelný provoz v širokém kmitočtovém pásmu, majícím automatické doladěni na kmitočet signálu s vybaveným vestavěným mikroprocesorovým obvodem. Výsledkem měřeni však není odpor, indukčnost, kapacita a činitel jakosti, ale impedance IZI a fázový posun , nebot vektorvoltmetr nemá k dispozici informaci o kmitočtu signálu na němž je prováděno měřeni. Hodnoty odporu, indukčnosti a kapacity jsou určovány z hodnot impedance / Z / a fázového posunu y_z odečtem z nomogramů, nebo získány pomocí vnějších kalkulátorů, do nichž musi být informace o kmitočtu signálu vložena. V případě, je-li programovatelný vektorvoltmetr součástí měřicího systému, vytvořeného z řady měřicích přístrojů a řízeného řídícím počítačem, takže na systémové sběrnici jsou všechna pot řebná zařízení jako vektorvoltmetr, generátor, čítač, dělič,Measurements can also be made using two-channel voltmeters with a phasemeter, eg a vector voltmeter sampled in a manner suitable for programmable operation in a wide frequency band, having automatic tuning to the signal frequency with a built-in microprocessor circuit. However, the measurement does not result in resistance, inductance, capacitance and quality factor, but IZI impedance and phase shift, since the vector voltmeter does not have information on the frequency of the signal at which the measurement is made. The values of resistance, capacitance and inductance are determined from the values of the impedance / Z / Y, and the phase shift _{of the} readout from a nomogram or obtained through the external calculators in which information must be inserted signal frequency. If the programmable vector voltmeter is part of a measuring system made up of a series of measuring instruments and controlled by a control computer, so that all the necessary equipment such as a vector voltmeter, generator, counter, divider,

241 904 řídicí počítač se svými periferiemi, lze získat i hodnoty odporu, indukčnosti, kapacity a činitele jakosti. Taková systémová zařízení jsou vsak velmi rozsáhlá, nákladná a nepraktická a pro většinu běžných měřicích použití a aplikací nevhodná*241 904 control computer with its peripherals, values of resistance, inductance, capacitance and quality factor can also be obtained. However, such system devices are very large, expensive and impractical and unsuitable for most common measurement applications and applications *

Tyto nedostatky řeší zapojeni pro měření odporu, indukčnosti, kapacity a Činitele jakosti pomocí vektorvoltmetru podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že vstup řídicích obvodů určení impedance, které jsou součástí obvodů mikroprocesorové jednotky vektorvoltmetru, je spojen přes přepínač a obvod určení kmitočtu signálu s třetím výstupem obvodů fázové synchronizace respektive vstup řídicích obvodů určeni impedance je spojen přes přepínač a čitač jednak s výstupem generátoru signálu a jednak s A sondou vektorvoltmetru.These drawbacks are solved by the vector voltmeter of resistance, inductance, capacitance and quality factor measurement according to the invention, which is based on the input of the impedance control circuits of the vector voltmeter microprocessor unit circuits connected via a switch and signal frequency determination circuit to a third the output of the phase synchronization circuits or the input of the impedance determination control circuits is connected via a switch and a counter to both the signal generator output and the A vector voltmeter probe.

Výhodou zapojeni je, že umožni vytvořit nový typ měřicího přístroje, použitelný pro úplnou analýzu obvodů, který v autonomním provozu s řízením, tvořeným vestavěným mikroprocesorovým obvodem, měří hodnoty odporu, indukčnosti, kapacity, činitele jakosti i napětí naAsondě αΐ sondě a jejich vzájemný fázový posun y>_AB s běžným vnějším i ručně laditelným generátorem. Dále zapojení umožňuje po připojeni měřeného objektu okamžitý přímý odečet měřené veličiny bez dostavování v celém kmitočtovém pásmu, takže je možné vyhledávání maxim, minim, rezonancí a podobně.The advantage of wiring is that it allows to create a new type of measuring instrument, usable for complete circuit analysis, which in autonomous operation with a control consisting of a built-in microprocessor circuit measures resistance, inductance, capacitance, quality and voltage y> _AB with conventional external and manual tunable generator. Furthermore, the connection allows, after connecting the measured object, instantaneous direct reading of the measured quantity without adjusting in the whole frequency band, so that it is possible to search for maxima, minima, resonances and the like.

Další výhodou vynálezu je, že zapojení umožňuje měřit současně i napětí na měřeném objektu bez použiti vnějšího vysokofrekvenčního milivoltmetru, jehož připojení na měřený objekt by ovlivnilo přesnost měření.A further advantage of the invention is that the wiring makes it possible to simultaneously measure the voltage on the measured object without the use of an external high-frequency millivolt meter whose connection to the measured object would affect the measurement accuracy.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde je blokově znázorněno zapojení pro měření odporu, indukčnosti, kapacity a činitele jakosti pomocí vektorvoltmetru.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which the wiring for measuring resistance, inductance, capacitance and quality factor by means of a vector voltmeter is shown.

První a druhý výstup obvodů 12 fázové synchronizace vektorvoltmetru 2 je spojen s prvním a druhým vstupem obvodů 10 mikroprocesorové jednotky, jejichž sběrnicový výstup je spojen s displejem 13. Vstup řídicích obvodů 11 'určeni impedance, jež jsou součástí obvodů 10 mikroprocesorové jednotky vektor241 904 voltmetru 1 je spojen přes přepínač 15 a obvod 14 určení kmitočtu signálu s třetím výstupem obvodů 12 fázové synchronizace Respektive vstup řídicích obvodů 11 určení impedance je spojen přes přepínač 15 a čítač 7 jednak s výstupem generátoru 6 signálu, jehož vstup je spojen se zemnicím vodičem 8 a jednak přes neznámou impedanci 4 a normálovou impedanci 5 se zemnícím vodičem 8. Neznámá impedance 4 je připojena mezi A sondu 2 a B sondu 2> vektorvoltmetru.JL. A sonda 2 a B sonda J5 jsou spojeny s prvním a druhým vstupem obvodů 12 fázové synchronizace.The first and second outputs of the vector voltmeter 2 phase synchronization circuits 12 are connected to the first and second inputs of the microprocessor unit 10 circuits, the bus output of which is connected to the display 13. The impedance determination control input 11 ' is connected via the switch 15 and the signal frequency determination circuit 14 to the third output of the phase synchronization circuits 12 respectively. The input of the impedance determination control circuits 11 is connected via the switch 15 and the counter 7 to the output of the signal generator 6 whose input is connected to the earth conductor 8; across an unknown impedance 4 and a normal impedance 5 with a ground wire 8. An unknown impedance 4 is connected between A probe 2 and B probe 2> vector voltmeter. A probe 2 and B probe J5 are coupled to the first and second inputs of the phase synchronization circuits 12.

Do obvodů 10 mikroprocesorové jednotky vstupuje informace o kmitočtu signálu buď z vnějšího čítače 7, jehož vstup je spojen s výstupem generátoru 6)signálu a výstup je spojen pomocí interfejsové sběrnice IMS - 2 přes přepínač 15 s řídícími obvody 11 určeni impedance tak, že v nejjednodušším možném provozu sběrnice je do obvodů 10 mikroprocesorové jednotky pře dáno digitální slovo kmitočtu signálu bez jakéhokoliv vnějšího řízení nebo programování, nebo informace o kmitočtu signálu vstupuje do obvodů 10 mikroprocesorové jednotky z třetího výstupu obvodů 12 fázové synchronizace přes obvod 14 určení kmitočtu signálu, přepínač 15 a řidiči obvody 11 určeni Impedance Signál na třetím výstupu obvodů 12 fázové synchronizace může mít charakter fáze, je-li místo neznámé impedance 4 připojen úsek koaxiálního vedení známé délky, z jehož fázového přenosu lze určit kmitočet signálu, nebo charakter kmitočtu oscilátoru obvodů 12 fázové synchronizace, je-li určována hodnota kmitočtu signálu z řádu harmonické oscilátoru obvodů 12 fázové synchronizace, například metodou s přepnutím smyčky na obě postranní pásma.The microprocessor unit 10 receives signal frequency information either from an external counter 7, the input of which is coupled to the output of the signal generator 6) and the output is coupled via an IMS-2 interface bus via a switch 15 to impedance control circuits 11 such that possible bus operation, the digital signal frequency signal is passed to the microprocessor circuit 10 without any external control or programming, or the signal frequency information enters the microprocessor unit 10 from the third output of the phase synchronization circuit 12 through the signal frequency determination circuit 14, switch 15 and Impedance The signal at the third output of the phase synchronization circuits 12 may be phase-like if a coaxial section of known length is connected from the unknown impedance 4, from whose phase transmission the signal frequency can be determined, or km The frequency of the phase synchronization circuit oscillator 12 is determined when the frequency value of the signal from the order of the harmonic oscillator of the phase synchronization circuit 12 is determined, for example by a loop switching method on both sidebands.

Obvod 14 určení kmitočtu signálu je spojen pomocí sběrnice přes přepínač 15 s řídicími obvody 11 určení impedance a podle zvoleného způsobu určeni kmitočtu signálu ovládá činnost obvodů 12 fázové synchronizace.The signal frequency determining circuit 14 is coupled via a switch 15 to the impedance control circuitry 11 and controls the operation of the phase synchronization circuits 12 according to the selected signal frequency determination method.

Zapojeni podle vynálezu, týkající se úpravy vektorvoltme* ru je vhodné především pro měřeni hodnot odporu, indukčnosti, kapacity a činitele jakosti měřených objektů, při čemž všechna dosavadní použití vektorvoltmetru při měření napětí, fáze a s-parametrů zůstávají bez změny.The invention according to the invention relating to the modification of the vector voltmeter is particularly suitable for measuring resistance, inductance, capacitance and quality factors of the objects to be measured, while all prior art uses of the vector voltmeter in voltage, phase and s-parameter measurements remain unchanged.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

241 904

Circuit for measuring resistance, inductance, capacitance and quality factor by means of a vector voltmeter, characterized in that the input of the impedance determination control circuits (11) which are part of the microprocessor unit circuits (10) of the electro-voltmeter (1) is connected via a switch (15) and the signal frequency determining circuit (14) with the third output of the phase synchronization circuits (12) or the input of the impedance determining control circuits (11) is connected via a switch (15) and a counter (7) to the signal generator output (6) and A (2) vector voltmeter (1).