RU2008690C1 - Способ измерения электрической емкости и индуктивности - Google Patents

Способ измерения электрической емкости и индуктивности Download PDF

Info

Publication number
RU2008690C1
RU2008690C1 SU5016355A RU2008690C1 RU 2008690 C1 RU2008690 C1 RU 2008690C1 SU 5016355 A SU5016355 A SU 5016355A RU 2008690 C1 RU2008690 C1 RU 2008690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
measuring
measured
inductance
time interval
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.Н. Умников
И.А. Бугаков
Д.А. Свечников
Original Assignee
Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола filed Critical Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority to SU5016355 priority Critical patent/RU2008690C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2008690C1 publication Critical patent/RU2008690C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности для измерения емкости C и индуктивности L. Повышение точности и упрощение процесса измерения достигается тем, что текущее напряжение на измеряемом элементе сравнивают сразу же после подачи питания с текущим напряжением на активном эталонном сопротивлении R, стоящим последовательно с измеряемым элементом, измеряют временной интервал Tp от момента подачи питания до момента совпадения текущих напряжений на R с текущим напряжением на L или C, затем L или C рассчитывают по формулам, некритичным к величине и медленной нестабильности источника питания. 3 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения емкостей и индуктивностей.
Известен способ для измерения электрической емкости и индуктивности с помощью мостовой схемы. Исследуемый элемент вводят в одно из плеч моста, к диагонали моста подводят синусоидальное напряжение от генератора, мост балансируют, изменяя сопротивления остальных плеч, а состояние баланса фиксируют по нулевому показанию индикатора, регистрирующего напряжение, которое возникает в другой диагонали моста.
Недостатками способа являются применение генератора переменного тока, а также громоздкость процесса измерений, так как для балансировки моста необходимо изменять как модуль, так и фазу по крайней мере одного из сопротивлений, т. е. иметь не менее двух регулируемых элементов. Для большинства применяемых мостов осуществить раздельную регулировку модуля и фазы не удается. Балансируют мост методом последовательных приближений: поочередно регулируют каждый из элементов до получения минимального показания индикаторного прибора.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, в основу которого положен свободный процесс, возникающий при подключении заряженного конденсатора или катушки индуктивности с током к образцовому сопротивлению. Так, например, при измерении исследуемую емкость устанавливают в измерительную цепь, заряжают до напряжения источника питания, затем конденсатор разряжают на эталонное активное сопротивление. С началом разряда емкости одновременно начинают измерение временного интервала, которое заканчивают в момент совпадения текущего значения напряжения на емкости с постоянным опорным напряжением, а значение емкости рассчитывают по формуле
Cx=
Figure 00000001
, (1) где Сх - измеряемая емкость;
Тх - временной интервал от момента разряда конденсатора до момента равенства напряжения на конденсаторе и опорного напряжения;
Е - напряжение источника питания;
Ео - постоянное опорное напряжение, формируемое с помощью делителя (Ео < Е);
R - эталонное активное сопротивление.
Недостатками способа являются невысокая точность определения С и L в связи с необходимостью иметь дополнительное постоянное опорное напряжение, обеспечение стабильности которого с высокой степенью точности затруднительно. Кроме того, создание этого опорного напряжения требует дополнительных аппаратурных затрат. О сложности данного способа свидетельствует также и необходимость предварительной зарядки исследуемого элемента от источника питания.
Цель изобретения - повышение точности и упрощение процесса измерения.
Поставленная цель достигается тем, что измеряемый элемент устанавливают в измерительную цепь, подают на нее питание, сравнивают текущее значение напряжения на измеряемом элементе сразу же после подачи питания с текущим напряжением на активном эталонном сопротивлении, соединенном последовательно с измеряемым элементом, измеряют временной интервал от начала сравнения напряжений до момента их совпадения, а величины емкости или индуктивности рассчитывают по зависимостям
C =
Figure 00000002
(2)
L =
Figure 00000003
(3) где R - значение эталонного активного сопротивления;
Тр - временной интервал от момента подачи питания до момента совпадения текущих значений напряжения на измеряемом элементе и эталонном активном сопротивлении.
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что предложенный способ обладает как новизной, так и существенными отличиями.
На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.
Устройство состоит из источника питания 1, ключа 2, эталонного активного сопротивления 3, контактов 4 и 5 для установки измеряемых элементов L или С, компаратора 6, спецвычислителя 7, устройства измерения временных интервалов 8 и цифрового индикатора 9. При этом один полюс источника питания 1 соединен с входом ключа 2, выход которого соединен с выводом эталонного активного сопротивления 3 и с первым входом компаратора 6. Второй полюс источника питания 1 соединен с контактом для установки измеряемого элемента 5 и с вторым входом компаратора 6. Контакт для установки измеряемого элемента 4 соединен с другим выводом эталонного активного сопротивления 3 и с третьим входом компаратора 6.
Выход компаратора 6 соединен с вторым входом устройства измерения временных интервалов 8 и 1 входом спецвычислителя 7, третий выход которого соединен с первым входом устройства измерения временных интервалов 8. Выход устройства измерения временных интервалов соединен с вторым входом спецвычислителя 7. Первый выход спецвычислителя 7 соединен с входом управления ключа 2, второй выход - с входом цифрового индикатора 9.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом измерения в контакты 4 и 5 устанавливают измеряемую индуктивность или емкость и с помощью переключателя в спецвычислитель 7 вводят информацию по какой зависимости (2) или (3) производить расчет. В момент времени t = 0 по команде, поступающей с первого выхода спецвычислителя 7 на вход управления ключа 2, происходит замыкание последнего. Одновременно с этим с третьего выхода спецвычислителя 7 импульс начала временного интервала поступает на первый вход устройства измерения временных интервалов 8. Напряжение питания через замкнутый ключ 2 подается на измерительную цепь, состоящую из эталонного активного сопротивления 3 и измеряемого элемента, установленного в контакты 4 и 5. Текущие напряжения, снимаемые с эталонного активного сопротивления и с измеряемого элемента относительно третьего входа компаратора 6, подаются на первый и второй входы компаратора 6 соответственно, где происходит их сравнение. В момент равенства текущих напряжений UC и UR (см. фиг. 2) или UL и UR (см. фиг. 3) на выходе компаратора 6 появится импульс конца формирования временного интервала, поступающий на второй вход устройства измерения временных интервалов 8, а также на первый вход спецвычислителя 7. В устройстве измерения временных интервалов 8 происходит прекращение формирования временного интервала, а спецвычислитель 7 разрешает прохождение информации о временном интервале с выхода устройства измерения временных интервалов 8 на второй вход спецвычислителя 7.
В спецвычислителе 7 реализуется алгоритм (3) или (2) в зависимости от измеряемого элемента. Значение измеренного параметра с второго выхода спецвычислителя 7 выдается на цифровой индикатор 9 или для его последующего использования в других схемах.
В момент начала реализации алгоритма (3) или (2) спецвычислитель 7 снимает управляющий сигнал с входа управления ключа 2 и последний, размыкаясь, отключает измерительную цепь от источника питания 1.
Положительный эффект доказывается следующим образом.
При подаче на RC-цепь постоянного напряжения Uo текущие напряжения на конденсаторе и активном сопротивлении будут определяться зависимостями:
Uc= U
Figure 00000004
1-e
Figure 00000005
(4)
UR= Uoe
Figure 00000006
(5) где UC - текущее напряжение на конденсаторе;
UR - текущее напряжение на эталонном сопротивлении;
Uo - напряжение питания;
R - эталонное сопротивление;
С - измеряемая емкость.
Аналогично, при подаче на RL-цепь постоянного напряжения Uoтекущие напряжения на индуктивности и активном сопротивлении будут иметь вид
UL= Uoe
Figure 00000007
; (6)
UR= U
Figure 00000008
1-e
Figure 00000009
(7) где UL - текущее напряжение на индуктивности;
L - измеряемая индуктивность.
Приравнивая выражения (4) и (5) и выражения (6) и (7), легко получить зависимости (2) и (3) для определения параметров С и L соответственно.
Из выражений (2) и (3) следует, что для организации процесса измерений отпадает необходимость в дополнительном источнике опорного напряжения. Способ некритичен к величине и медленной нестабильности источника питания. Кроме того, цикл измерения сокращается и упрощается, так как предварительный заряд элементов не требуется.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает упрощение процесса измерения и повышение точности измерений. (56) Дворяшин Б. В. и Кузнецов Л. И. Радиотехнические измерения, М. : Сов. радио, 1978, с. 294-295.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ И ИНДУКТИВНОСТИ, включающий установку измеряемого элемента в измерительную цепь, подачу на нее питания, сравнение текущего напряжения на измеряемом элементе с напряжением на другом элементе измерительной цепи, измерение временного интервала от начала сравнения напряжений до момента их совпадения и расчет измеряемого параметра по формуле, отли, осуществляют сравнение текущего напряжения на измеряемом элементе сразу же после подачи питания с текущим напряжением на активном эталонном сопротивлении, включенным последовательно с индуктивностью L или емкость C, а величины L или C рассчитывают по формулам
    L =
    Figure 00000010

    C =
    Figure 00000011
    ,
    где R - значение эталонного активного сопротивления;
    Tр - временной интервал от момента подачи до момента совпадения текущих значений напряжения на измеряемом элементе и эталонном активном сопротивлении.
SU5016355 1992-07-17 1992-07-17 Способ измерения электрической емкости и индуктивности RU2008690C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5016355 RU2008690C1 (ru) 1992-07-17 1992-07-17 Способ измерения электрической емкости и индуктивности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5016355 RU2008690C1 (ru) 1992-07-17 1992-07-17 Способ измерения электрической емкости и индуктивности

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008690C1 true RU2008690C1 (ru) 1994-02-28

Family

ID=21591459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5016355 RU2008690C1 (ru) 1992-07-17 1992-07-17 Способ измерения электрической емкости и индуктивности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2008690C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660283C1 (ru) * 2017-01-09 2018-07-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Способ измерения электрической емкости

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660283C1 (ru) * 2017-01-09 2018-07-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Способ измерения электрической емкости

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1061289A (zh) 电池内阻单脉冲测定法
WO1993017347A1 (en) Method and apparatus for measuring voltage
RU2008690C1 (ru) Способ измерения электрической емкости и индуктивности
RU2038604C1 (ru) Устройство для измерения электрической емкости и индуктивности
JP2003505667A (ja) 変化の符号を含む電気信号の緩慢で微小な変化の検出方法及び装置、並びに交流電圧のピーク値の正確な検出のための回路配置
JPH0638088B2 (ja) 容量測定用回路
RU2115131C1 (ru) Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь
RU2028634C1 (ru) Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей переменного тока со статическими преобразователями и устройство для его осуществления
SU1737363A1 (ru) Способ измерени сопротивлени изол ции электрических сетей
SU1797079A1 (ru) Способ измерения электрических величин активного сопротивления, индуктивности и емкости
SU1597775A1 (ru) Устройство измерени сопротивлени изол ции сетей посто нного тока
SU883797A1 (ru) Измеритель резонансной частоты и добротности контура
SU828121A1 (ru) Устройство дл измерени емкостиКОНдЕНСАТОРОВ
SU798631A1 (ru) Способ измерени составл ющихКОМплЕКСНыХ СОпРОТиВлЕНий
JP3371847B2 (ja) インピーダンス/電圧変換装置及びその変換方法
SU1023252A1 (ru) Устройство дл автоматического измерени сопротивлени изол ции электрических сетей со статическими преобразовател ми
SU1401386A1 (ru) Устройство дл измерени малых токов
SU1661672A1 (ru) Способ определени коэффициента делени емкостных делителей импульсного напр жени
SU1013874A1 (ru) Устройство дл измерени параметров емкостных нелинейных цепей
SU1693566A1 (ru) Устройство дл определени емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов
SU1523895A1 (ru) Преобразователь перемещени в длительность импульсов
SU1383226A1 (ru) Измеритель параметров диэлектрических сред и материалов
SU1323985A1 (ru) Цифровой измеритель коэффициента передачи четырехполюсника
SU1402951A1 (ru) Устройство дл измерени среднеквадратического значени переменного напр жени
SU514384A1 (ru) Способ определени степени зар женности аккумул торной батареи