PL62974B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 07.Y.1969 (P 133 404) 25.VI.1971 KI. 21M7/02 MKP G dl r, 17/02 UKD 621.317.7.083.5 Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Marszalek, Boguslaw Zyborski Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Wroclaw (Polska) Sposób pomiaru impedancji RC za pomoca samorównowazacego sie mostka oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu pomiaru impedancji) RC za pomoca samorównowazacego sie mostka oraz urza¬ dzenia do stosowania tego sposobu.Znane sa sposoby pomiaru impedancji RC za pomo¬ ca mostków pomiarowych równowazonych recznie lub automatycznie, zasilanych napieciem o ksztalcie sinu¬ soidalnym. Sposoby te polegaja na przywróceniu rów¬ nowagi mostka rozrówraowazonego mierzona impedan- cja przez odpowiednie zmiany wartosci impedancji o podobnym lub przeciwnym charakterze umieszczonych w galezi przeciwleglej*mostka do galezi, w której umie¬ szczona jest impedancja mierzona.Sposoby te maja jednak ograniczony zakres stosowa¬ nia, nie mozna bowieafl przy ich uzyciu zmierzyc nie¬ wielkich skladowych jednego rodzaju np. czynnych w obecnosci duzych skladowych o innym charakterze np. biernym. Powoduje to koniecznosc wykonywania dwu¬ krotnych pomiarów przy stosowaniu dwóch róznych cze¬ stotliwosci napiecia zasilajacego mostek pomiarowy.Inna niedogodnoscia wynikajaca z zastosowania zasi¬ lania napieciem o ksztalcie sinusoidalnym jest koniecz¬ nosc stosowania detektorów fazowych wyodrebniajacych z sygnalu rozrównowazenia mostka skladowych propor¬ cjonalnych do czesci czynnej i biernej mierzonej impe¬ dancji. Ponadto w tym ukladzie, celem dokladnego zrównowazenia mostka konieczne jest jego kilkakrotne doregulowywanie, która to czynnosc przedluza czas po¬ miaru.Znane sa zalety poslugiwania sie w technice pomia¬ rów napieciem o ksztalcie impulsowym. Sposoby te sa 10 15 20 25 30 uzywane dla badania przepustowosci mierzonych czlo¬ nów metoda pobudzania impulsem jednostkowym, jed¬ nak ze wzgledu na koniecznosc analizowania odpowie¬ dzi ukladu przy pomocy przyrzadów pomiarowych pra¬ cujacych wychylowo, dokladnosc tych pomiarów jest niewielka.Znane uklady elektroniczne sluzace do pomiaru im¬ pedancji zawieraja generator napiecia o ksztalcie sinu¬ soidalnym zasilajacy mostek pomiarowy, którego wyj¬ scie polaczone jest z wejsciem wzmacniacza. Wyjscie te¬ goz wzmacniacza polaczone jest z wejsciem detektora fazowego, którego wyjscie polaczone jest z ukladem komparatora napiecia.Komparator napiecia polaczony jest z licznikiem re- wersyjnym w sposób umozliwiajacy zmiane kierunku zliczania licznika napieciem komparatora. Licznik re- wersyjny polaczony poprzez uklady elektroniczne z ga¬ lezia regulacyjna mostka pomiarowego zmienia odpo¬ wiednio wartosci wzorca w tejze galezi dzieki czemu mostek zostaje doprowadzony do stanu równowagi. Stan licznika rewersyjnego po ustaleniu równowagi mostka jest miara mierzonej wielkosci.Niedogodnosciami omawianego urzadzenia sa: duzy stopien skomplikowania ukladu elektronicznego, róz¬ ny — zalezy od mierzonej wartosci czas pomiaru, lco- niecznosc stosowania dwóch transformatorów — napie¬ ciowego i pradowego w ukladzie mostka oraz wymie¬ nione wyzej niedogodnosci sposobu pomiaru.Urzadzenia automatyczne sluzace do pomiaru impe- 629743 (2974 4 daneji wykorzystujace mostki pomiarowe zasiiaoe na¬ pieciem o ksztalcie prostokata nie sa znane.Zadaniem wynalazku jest opracowanie ukladu elek¬ tronicznego realizujacego sposób pomiaru impedancji przy pomocy mostka zasilanego napieciem o ksztalcie prostokatnym.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze anali¬ zuje sie najpierw amplitude czesci plaskiej impulsowe¬ go sygnalu rozrównowazenia mostka i sprowadza sie mostek do równowagi dla skladowej czynnej, a nastep¬ nie analizuje sie amplitude czola tegoz sygnalu i spro¬ wadza sie mostek do równowagi dla skladowej biernej.Sposób wedlug wynalazku realizuje sie urzadzeniem, które ma dwa detektory impulsowe, z którego kazdy za¬ wiera impulsowy uklad realizujacy funkcje logiczna „i", przy czym jedno z jego wejsc jest polaczone z wzmac¬ niaczem sygnalu rozrównowazenia mostka, a drugie wej¬ scie polaczone jest z wyzwalanym generatorem impul¬ sów próbkujacych. Wejscie generatora jest poprzez uklad opózniajacy polaczone z generatorem zasilajacym mostek zas wyjscie impulsowego ukladu realizujacego funkcje logiczna „i" polaczone jest z ukladem sterowa¬ nia.Zastosowane detektory w takim ukladzie umozliwiaja analize sygnalu impulsowego w okreslonej kolejnosci, przy czym jeden na podstawie analizy amplitudy czesci -plaskiej sygnalu rozrównowazenia mostka kieruje pro¬ cesem jego równowazenia dla skladowej czynnej, drugi zas detektor na podstawie analizy amplitudy czola te¬ goz impulsu kieruje procesem równowazenia mostka dla skladowej biernej mierzonej impedancji. Dzieki te¬ mu otrzymuje sie szybka zbieznosc wskazan mostka, która z punktu widzenia wygody pomiaru jest bardzo korzystna.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykla¬ dzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat blokowy urzadzenia, fig. 2 schemat bloko¬ wy detektorów, a fig. 3 przebiegi sygnalu rozrównowa¬ zenia mostka w czasie jego równowazenia.Pomiar wartosci skladowych czynnej i biernej mie¬ rzonej impedancji Zx dokonuje sie za pomoca róznico¬ wego mostka 1, zasilanego napieciem o ksztalcie pro¬ stokatnym wytwarzanego przez generator 2. W galezi przeciwleglej do galezi regulacyjnej mostka jest umie¬ szczona mierzona impedancja. Dolaczenie impedancji Zx powoduje rozrównowazenia mostka 1 na wyjsciu którego pojawia sie impulsywny sygnal rozrównowaze¬ nia o ksztalcie przedstawionym we wspólrzednych na¬ piecia 'U i czasu t na fig. 3, w którym amplituda czola impulsu ta jest miara rozrównowazenia mostka sklado¬ wa bierna mierzonej impedancji Zx, a amplituda czesci plaskiej a miara rozrównowazenia mostka jej skladowa czynna.Sygnal ten po wzmocnieniu przez wzmacniacz 3 jest analizowany przez zespól dwóch detektorów 4, który za 5 posrednictwem ukladu sterowania 5 wlacza kolejno war¬ tosci wzorca ukladu wzorców 6 w galezi regulacyjnej mostka 1.Kazdy z dwóch detektorów 4 zawiera impulsowy uklad 10 realizujacy funkcje logiczna „i". Jedno z wejsc 11 tego ukladu jest polaczone z wzmacniaczem 3, a drugie wejscie 14 polaczone jest z wyzwalanym genera¬ torem impulsów próbkujacych 19. Generator ten jest po¬ przez uklad opózniajacy 8 polaczony z generatorem 2 zasilajacym mostek 1. Wyjscie 13 ukladu impulsowego 10 polaczone jest z ukladem sterowania 5.Równowazenie mostka 1 odbywa sie zatem w dwóch cyklach. Oddzielnie równowazy sie skladowa czynna, a nastepnie skladowa bierna mierzonej impedancji Zx. Po zakonczeniu cyklu pomiarowego wynik pomiaru indu¬ kowany jest na cyfrowym polu odczytowym 7. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru impedancji RC za pomoca samo- równowazacego sie mostka zasilanego napieciem o ksztalcie prostokatnym podawanym w przeciwnych fa¬ zach do dwu przeciwleglych galezi mostka, z których jedna zawiera impedancje mierzona a druga regulowana, impedancje wzorcowa o podobnym charakterze w wy¬ niku regulacji której doprowadza sie mostek do stanu równowagi, znamienny tym, ze analizuje sie najpierw amplitude czesci plaskiej impulsowego sygnalu rozrów¬ nowazenia mostka i sprowadza sie mostek do równowa¬ gi dla skladowej czynnej a nastepnie analizuje sie am¬ plitude czola tegoz sygnalu i sprowadza sie mostek do równowagi dla skladowej biernej.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. I skladajace sie z mostka róznicowego i generatora zasi¬ lajacego go napieciem o ksztalcie prostokatnym oraz ukladu automatycznego równowazenia mostka, znamien¬ ne tym, ze ma dwa detektory impulsowe (4) z których kazdy zawiera impulsowy uklad (10) realizujacy funkcje logiczna „i", przy czym jedno z jego wejsc (11) jest po¬ laczone z wzmacniaczem (3) sygnalu lozrównowazenia mostka a drugie wejscie (14) polaczone jest z wyzwala¬ nym generatorem impulsów próbkujacych (9), którego wejscie (15) poprzez uklad opózniajacy (8) jest polaczo¬ ne z wyjsciem (12) generatora (2) zasilajacego mostek (1) zas wyjscie (13) impulsowego ukladu (10) polaczone jest z ukladem sterowania (5). 15 20 25 30 35 40 45KI. 21 e, 17/02 62974 MKPGOIr, 17/02 5 TTTTT 6 TTTTT 12 11 Fig. 1 e 15. 9 t1<* 10 -13 Fig. 2 l» & l T "b / hA K ^ - n^rir r N a F r _k t^_ Plff.

3. PL PL