RU2395100C1 - Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты) - Google Patents

Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2395100C1
RU2395100C1 RU2009122694/28A RU2009122694A RU2395100C1 RU 2395100 C1 RU2395100 C1 RU 2395100C1 RU 2009122694/28 A RU2009122694/28 A RU 2009122694/28A RU 2009122694 A RU2009122694 A RU 2009122694A RU 2395100 C1 RU2395100 C1 RU 2395100C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measured
value
measured value
conversion
time
Prior art date
Application number
RU2009122694/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Алексеевич Скоморохов (RU)
Вячеслав Алексеевич Скоморохов
Александр Михайлович Фаянс (RU)
Александр Михайлович Фаянс
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority to RU2009122694/28A priority Critical patent/RU2395100C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2395100C1 publication Critical patent/RU2395100C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники. Последовательно осуществляют четыре такта измерения частоты колебаний, причем в первом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000068
. Во втором такте, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала первого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000069
. В третьем такте формируют измеряемую величину
Figure 00000070
. В четвертом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000071
а искомое значение измеряемого пассивного электрического элемента определяют по формуле
Figure 00000072
Технический результат заключается в повышении точности измерения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно к области измерения сопротивлений, индуктивностей и емкостей, и может быть использовано при измерении различных физических величин с помощью резистивных, индуктивных и емкостных датчиков.
Известен способ измерения сопротивлений, индуктивностей и емкостей, заключающийся в том, что осуществляют преобразование сопротивления, индуктивности или емкости в частоту и по значению частоты определяют значение измеряемого сопротивления, индуктивности или емкости (Орнатский П.П., Скрипник Ю.А., Туз Ю.М «Развитие структур измерительных устройств» в сб.: Информационно-измерительные системы, изд. Киевского государственного университета, 194, 152 с.).
Недостатком известного способа является погрешность измерения, связанная с наличием аддитивной и мультипликативной погрешности преобразования, а также с временным дрейфом характеристики преобразователя.
Наиболее близким является известный способ измерения сопротивления, индуктивности или емкости, заключающийся в том, что осуществляют четыре такта преобразования сопротивления, индуктивности или емкости в частоту и далее в код, в первом из которых измеряют частоту, связанную с величиной измеряемого сопротивления, индуктивности или емкости Zx соотношением N1=a1Zx+a0 (первый такт), где N1 - частота выходного сигнала преобразователя, а0, а1 - параметры преобразователя, далее измеряют частоту N1=a1(Zx+ZЭТ1)+а0 (второй такт), где ZЭТ1 - величина первого эталонного сопротивления, индуктивности или емкости, однородного с измеряемой величиной, далее измеряют частоту
Figure 00000001
(третий такт), где ZЭТ2 - величина второго эталонного сопротивления, индуктивности или емкости, однородного с измеряемой величиной, и, наконец, измеряют частоту
Figure 00000002
(четвертый такт), а значение измеряемого сопротивления, индуктивности или емкости определяют по формуле
Figure 00000003
(Э.М.Бромберг, К.Л.Куликовский «Тестовые методы повышения точности измерений»., М., Энергия, 1978 г., 137 с.).
Недостатком известного способа является отсутствие возможности коррекции динамических погрешностей, возникающих вследствие дрейфа во времени характеристики преобразователя в процессе выполнения четырех тактов измерения, а также нерегулируемость диапазона измеряемых значений, что приводит к погрешности линейной аппроксимации функции преобразования устройства, предполагаемой при использовании способа, и возникающей в связи с этим нелинейной составляющей погрешности, не учитываемой в известном способе.
Техническим результатом способа (по первому варианту) является повышение точности измерения за счет учет дрейфа во времени аддитивной погрешности преобразования в процессе выполнения тактов измерения, а также сокращения размеров области варьирования тестовых значений, регулируемое путем выбора значений эталонных элементов, что приводит к уменьшению нелинейной погрешности преобразования.
Для описания дрейфа характеристики преобразования в узкой области изменения значений, измеряемых в тактах преобразования, достаточно либо учета дрейфа только аддитивной составляющей погрешности, либо, в случае использования преобразователя со значительной временной нестабильностью, учета дрейфа как аддитивной, так и мультипликативной составляющих погрешности преобразования. При малом времени проведения всех тактов измерения достаточно ограничиться линейным приближением зависимости изменений характеристик погрешности во времени.
Технический результат достигается тем, что в способе измерения сопротивления, индуктивности и емкости с целью коррекции временного дрейфа аддитивной составляющей погрешности преобразования последовательно осуществляют четыре такта измерения частоты колебаний, зависящей от значения измеряемого пассивного электрического элемента, при различной конфигурации частотно-зависимой цепи, причем в первом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000004
где
Figure 00000005
- соответственно измеряемый пассивный электрический элемент, первый, второй третий и четвертый эталонные пассивные электрические элементы, однородные с измеряемым электрическим элементом, во втором такте, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала первого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000006
в третьем такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала второго такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000007
в четвертом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала третьего такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000008
а искомое значение измеряемого пассивного электрического элемента определяют по формуле
Figure 00000009
где N1, N2, N3, N4 - результаты первого второго, третьего и четвертого тактов преобразования соответственно.
Техническим результатом способа (по второму варианту) является повышение точности измерения за счет учет дрейфа во времени аддитивной и мультипликативной погрешностей преобразования в процессе выполнения тактов измерения, а также сокращения размеров области варьирования тестовых значений, регулируемое путем выбора значений эталонных элементов, что приводит к уменьшению нелинейной погрешности преобразования.
Технический результат достигается тем, что в способе измерения сопротивлений, индуктивностей и емкостей (по второму варианту) с целью коррекции временного дрейфа аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности преобразования последовательно осуществляют пять тактов измерения частоты колебаний, зависящей от значения измеряемого пассивного электрического элемента, при различной конфигурации частотно-зависимой цепи, причем в первом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000010
где
Figure 00000011
- соответственно измеряемый пассивный электрический элемент, первый, второй третий, четвертый и пятый эталонные пассивные электрические элементы, однородные с измеряемым электрическим элементом, во втором такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала первого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000012
в третьем такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала второго такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000013
в четвертом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала третьего такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000014
в пятом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после начала четвертого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000015
а искомое значение измеряемого пассивного электрического элемента определяют по формуле
Figure 00000016
a N1, N2, N3, N4, N5 - результаты первого второго, третьего, четвертого и пятого тактов преобразования соответственно.
На фиг.1 представлен пример схемы устройства, реализующего предложенный способ (вариант первый) и предназначенного для измерения сопротивлений при временном дрейфе аддитивной составляющей погрешности преобразования.
На фиг.2 представлен пример схемы устройства, реализующего предложенный способ (вариант второй) и предназначенного для измерения сопротивлений при временном дрейфе аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности преобразования.
Сущность предлагаемого способа по первому варианту, предназначенного для коррекции дрейфа аддитивной составляющей погрешности, заключается в следующем.
Предполагается, что передаточная характеристика преобразователя в достаточно узком диапазоне изменения значений тестовых величин имеет линейный вид N=bZ+(a0+a1t), допустимость которого основана на возможности пренебрежения значением нелинейной составляющей погрешности в малом диапазоне изменения измеряемой величины. Здесь Z - преобразуемая тестовая величина, b, а0, а1 - параметры преобразователя. В процессе реализации предлагаемого способа в первом такте осуществляют измерение частоты переменного тока, связанной со значением измеряемой пассивной электрической величины соотношением
Figure 00000017
где ZX, ZЭT1, ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4 - соответственно значения измеряемого пассивного электрического элемента, первого, второго, третьего и четвертого эталонных пассивных электрических элементов, однородных с измеряемым электрическим элементом, во втором такте формируют измеряемую величину
Figure 00000018
где Δt - фиксированный промежуток времени между тактами измерений. В третьем такте преобразования формируют измеряемую величину
Figure 00000019
а в четвертом такте преобразования формируют измеряемую величину
Figure 00000020
Из полученных соотношений образуют систему уравнений, в результате решения которой определяют значение измеряемого сопротивления.
Введем обозначения:
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Тогда исходная система уравнений приобретает вид
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
С учетом приведенных выражений значение разности результатов второго и первого, третьего и второго, четвертого и третьего тактов, измерений определяется выражениями
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
откуда следует
Figure 00000032
Figure 00000033
Из выписанной системы уравнений следует
Figure 00000034
.
Подставляя в полученное соотношение ранее выписанные выражения для х1, х2, х3, х4 получим
Figure 00000035
При малых значения эталонных величин ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4 по сравнению с величиной ZЭT1 область варьирования тестовых значений может быть сделана достаточно малой для того, чтобы при достаточной чувствительности обеспечить высокую точность линейной аппроксимации передаточной характеристики преобразования в любой фиксированный момент времени. При этом значение величины ZЭT1 определяет положение области значений тестовых величин.
Из полученного выражения также следует, что результат измерения не зависит от величины промежутка времени между тактами измерений, что позволяет выбрать его значение достаточно малым, чтобы обеспечить, с одной стороны, сокращение времени измерения, а с другой, чтобы удовлетворить требование линейности дрейфа аддитивной составляющей погрешности во времени.
Сущность предлагаемого способа по второму варианту, предназначенного для коррекции дрейфа аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности, заключается в следующем.
Предполагается, что передаточная характеристика преобразователя в достаточно узком диапазоне изменения значений тестовых величин имеет линейный вид Z=a0+a1t+(b0+b1t)N, допустимость которого основана на возможности пренебрежения значением нелинейной составляющей погрешности в малом диапазоне варьирования значений тестовых величин. Здесь Z - преобразуемая тестовая величина, b0, b1, a0, a1 - параметры преобразователя. В процессе реализации предлагаемого способа в первом такте осуществляют измерение частоты переменного тока, связанной со значением измеряемой пассивной электрической величины соотношением
Figure 00000036
где ZX, ZЭT1, ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4, ZЭT5 - соответственно измеряемый пассивный электрический элемент, первый, второй, третий и четвертый эталонные пассивные электрические элементы, однородные с измеряемым электрическим элементом, во втором такте формируют измеряемую величину
Figure 00000037
где Δt - фиксированный промежуток времени между тактами измерений. В третьем такте преобразования формируют измеряемую величину
Figure 00000038
в четвертом такте преобразования формируют измеряемую величину
Figure 00000039
а в пятом такте преобразования формируют измеряемую величину
Figure 00000040
Из полученных соотношений образуют систему уравнений, в результате решения которой определяют значение измеряемого сопротивления.
Введем обозначения:
Figure 00000041
Figure 00000042
При малых значениях эталонных величин ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4 по сравнению с величиной ZЭT1 область варьирования тестовых значений может быть сделана достаточно малой для того, чтобы при достаточной чувствительности обеспечить высокую точность линейной аппроксимации передаточной характеристики преобразования в любой фиксированный момент времени. При этом значение величины ZЭT1 определяет положение области значений тестовых величин.
Из полученного выражения также следует, что результат измерения не зависит от величины промежутка времени между тактами измерений, что позволяет выбрать его значение достаточно малым, чтобы обеспечить, с одной стороны, сокращение времени измерения, а с другой, чтобы удовлетворить требование линейности дрейфа аддитивной составляющей погрешности во времени.
Устройство для измерения сопротивлений по фиг.1, реализующее способ измерения сопротивлений с коррекцией дрейфа аддитивной погрешности, содержит входное устройство ВУ 1, снабженное аналоговым преобразователем АП 2, преобразователь измеряемого параметра в частоту переменного тока ППЧ 3, преобразователь частоты в цифровой код ПЧК 4 и микропроцессорный контроллер МПК 5, причем аналоговый преобразователь АП 2 выполнен в виде замкнутой цепи, образованной последовательным соединением измеряемого сопротивления Zx6, первого ZЭT1 7, второго ZЭT2 8, третьего ZЭT3 9 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений, причем точка соединения измеряемого Zx 6 и первого ZЭT1 7 сопротивлений соединена с первым входом преобразователя ППЧ 3, а точки соединения первого ZЭT1 7 и второго ZЭT2 8, второго ZЭT2 8 и третьего ZЭT3 9, третьего ZЭT3 9 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений через управляемые ключи КЛ1 11, КЛ2 12, КЛ3 13, КЛ4 14 соответственно подсоединены ко второму входу преобразователя ППЧ 3.
Устройство работает следующим образом.
В первом такте измерения микропроцессорный контроллер МПК 5 замыкает ключ КЛ1 11 и размыкает ключи КЛ2 12, КЛ3 13, КЛ4 14, подключая тем самым к входу преобразователя ППЧ 3 цепь, образованную параллельным соединением первого эталонного сопротивления ZЭT1 7 и цепи, образованной последовательным соединением измеряемого сопротивления Zх 6, второго ZЭT2 8, третьего ZЭT3 9 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений. Преобразователь ППЧ 3 преобразует формируемую при данной конфигурации цепи АП 2 величину
Figure 00000043
в частоту переменного тока, которая, в свою очередь, преобразуется в цифровой код преобразователем ПЧК 4. Результат первого измерения поступает в микропроцессорный контроллер 5, в котором фиксируется число N1, связанное с измеряемой величиной Zx 6 зависимостью
Figure 00000017
где а0, b - параметры, характеризующие соответственно аддитивную и мультипликативную погрешности преобразования величины в код. Во втором такте, выполняемом через промежуток времени Δt после первого такта измерения, микропроцессорный контроллер МПК 5 размыкает ключ КЛ1 11 и замыкает ключ КЛ2 12, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 3 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 7 и второго ZЭT2 8 эталонных сопротивлений, а вторая - из последовательно соединенных измеряемого сопротивления Zx 6, третьего ZЭT3 9 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений. В результате второго измерения в микропроцессорном контроллере МПК 5 фиксируется число N2, связанное с измеряемой величиной ZX 6 зависимостью
Figure 00000018
где a1 - параметр, характеризующий временной дрейф аддитивной составляющей погрешности преобразования. В третьем такте измерения, выполняемом через промежуток времени Δt после второго такта измерения, микропроцессорный контроллер 5 размыкает ключ КЛ2 12 и замыкает ключ КЛ3 13, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 3 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT17, второго ZЭT2 8 и третьего ZЭT3 9 эталонных сопротивлений, а вторая - из последовательно соединенных измеряемого сопротивления ZX 6 и четвертого ZЭT4 10 эталонного сопротивления. В результате третьего такта измерения в микропроцессорном контроллере МПК 5 фиксируется число N3, связанное с измеряемой величиной ZX зависимостью
Figure 00000019
В четвертом такте, выполняемом через промежуток времени Δt после третьего такта измерения, микропроцессорный контроллер 5 размыкает ключ КЛ3 13 и замыкает ключ КЛ4 14, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 3 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 7, второго ZЭT2 8, третьего ZЭT3 9 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений, а вторая - из измеряемого сопротивления ZX 6. В результате четвертого такта измерения в микропроцессорном контроллере МПК 5 фиксируется число N4, связанное с измеряемой величиной ZX зависимостью
Figure 00000020
В соответствии с предлагаемым способом результаты четырех измерений рассматриваются как совместная система уравнений, в которой в качестве неизвестных выступают значение измеряемой величины ZX и параметры a1, a0, b. Измеряемая величина определяется в микропроцессорном контроллере МПК 5 по формуле
Figure 00000044
Значения всех коэффициентов формулы, используемой при определении измеряемой величины, задаются при изготовлении и настройке устройства. Условием реализуемости и эффективности способа является неравенство значений эталонных сопротивлений ZЭT2, ZЭT3 и ZЭT4. Предложенная в примере конфигурация измерительной цепи позволяет путем выбора значения эталонного сопротивления ZЭT1 регулировать размещение области значений величин, измеряемых в четырех тактах преобразования, а значения сопротивлений или индуктивностей ZЭT2, ZЭT3 и ZЭT4, много меньшие значения сопротивления ZЭT1, позволяют регулировать размер области изменения сопротивлений, подключаемых на вход ППЧ3.
Устройство для измерения сопротивлений по фиг.2, реализующее способ измерения сопротивлений с коррекцией дрейфа аддитивной и мультипликативной погрешностей, содержит входное устройство ВУ 15, снабженное аналоговым преобразователем АП 16, преобразователь измеряемого параметра в частоту переменного тока ППЧ 17, преобразователь частоты в цифровой код ПЧК 18 и микропроцессорный контроллер МПК 19, причем аналоговый преобразователь АП 16 выполнен в виде замкнутой цепи, образованной последовательным соединением измеряемого сопротивления Zx 20, первого ZЭТ1 21, второго ZЭТ2 22, третьего ZЭТ3 23, четвертого ZЭТ4 24 и пятого ZЭТ5 25 эталонных сопротивлений, причем точка соединения измеряемого Zx 20 и первого ZЭТ1 21 сопротивлений соединена с первым входом преобразователя ППЧ 3, а точки соединения первого ZЭТ1 21 и второго ZЭТ2 22, второго ZЭТ2 22 и третьего ZЭТ3 23, третьего ZЭТ3 23 и четвертого ZЭТ4 24, четвертого ZЭТ4 24 и пятого ZЭТ5 25 эталонных сопротивлений через управляемые ключи КЛ1 26, КЛ2 21, КЛ3 28, КЛ4 29, КЛ5 30 соответственно подсоединены ко второму входу преобразователя ППЧ 17.
Устройство работает следующим образом.
В первом такте измерения микропроцессорный контроллер МПК 19 замыкает ключ КЛ1 26 и размыкает ключи КЛ2 27, КЛ3 28, КЛ4 29, КЛ5 30, подключая тем самым к входу преобразователя ППЧ 17 цепь, образованную параллельным соединением первого эталонного сопротивления ZЭТ1 21 и цепи, образованной последовательным соединением измеряемого сопротивления ZX 20, второго ZЭТ2 22, третьего ZЭТ3 23, четвертого ZЭТ4 24 и пятого ZЭТ5 25 эталонных сопротивлений. Преобразователь ППЧ 17 преобразует формируемую при данной конфигурации цепи АП 16 величину
Figure 00000045
в частоту переменного тока, которая, в свою очередь, преобразуется в цифровой код преобразователем ПЧК 18. Результат первого измерения поступает в микропроцессорный контроллер МПК 19, в котором фиксируется число, связанное с измеряемой величиной Zx 20 зависимостью
Figure 00000046
где а0, а1, b0, b1 - параметры, характеризующие аддитивную и мультипликативную погрешности преобразования величины в код. Во втором такте, выполняемом через промежуток времени Δt после первого такта измерения, микропроцессорный контроллер МПК 19 размыкает ключ КЛ1 26 и замыкает ключ КЛ2 27, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 17 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 21 и второго ZЭT2 22 эталонных сопротивлений, а вторая - из последовательно соединенных измеряемого сопротивления ZX 20, третьего ZЭT3 23, четвертого ZЭT4 24 и пятого ZЭT5 25 эталонных сопротивлений. В результате второго измерения в микропроцессорном контроллере МПК 19 фиксируется число N2, связанное с измеряемой величиной ZX 20 зависимостью
Figure 00000047
где a1 - параметр, характеризующий временной дрейф аддитивной составляющей погрешности преобразования. В третьем такте измерения, также выполняемом через фиксированный промежуток времени Δt после второго такта измерения, микропроцессорный контроллер МПК 19 размыкает ключ КЛ2 27 и замыкает ключ КЛ3 28, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 17 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 21, второго ZЭT2 22 и третьего ZЭT3 23 эталонных сопротивлений, а вторая - из последовательно соединенных измеряемого сопротивления ZX 20, четвертого ZЭT4 24 и пятого ZЭT5 25 эталонных сопротивлений. В результате третьего такта измерения в микропроцессорном контроллере МПК 19 фиксируется число N3, связанное с измеряемой величиной ZX зависимостью
Figure 00000048
В четвертом такте измерения, выполняемом через промежуток времени Δt после третьего такта измерения, микропроцессорный контроллер МПК 19 размыкает ключ КЛ3 28 и замыкает ключ КЛ4 29, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 17 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 21, второго ZЭT2 22, третьего ZЭT3 23 и четвертого ZЭT4 10 эталонных сопротивлений, а вторая - из последовательно соединенных измеряемого Zx 20 и пятого ZЭT5 25 эталонного сопротивлений. В результате четвертого такта измерения в микропроцессорном контроллере МПК 19 фиксируется число N4, связанное с измеряемой величиной ZX зависимостью
Figure 00000049
В пятом такте измерения, выполняемом через промежуток времени Δt после четвертого такта измерения, микропроцессорный контроллер МПК 19 размыкает ключ КЛ4 29 и замыкает ключ КЛ5 30, тем самым подключая к входу преобразователя ППЧ 17 цепь, образованную параллельным соединением двух ветвей, одна из которых состоит из последовательно соединенных первого ZЭT1 21, второго ZЭT2 22, третьего ZЭT3 23, четвертого ZЭT4 10 и пятого ZЭT5 25 эталонных сопротивлений, а вторая - из измеряемого сопротивления Zx 20. В результате пятого такта измерения в микропроцессорном контроллере МПК 19 фиксируется число N5, связанное с измеряемой величиной ZX зависимостью
Figure 00000050
В соответствии с предлагаемым способом результаты пяти измерений рассматриваются как совместная система уравнений, в которой в качестве неизвестных выступают значение измеряемой величины ZX и параметры b0, b1, a0, a1. Измеряемая величина определяется в микропроцессорном контроллере МПК 19 по формуле
Figure 00000051
Значения всех коэффициентов формулы, используемой при определении измеряемой величины, задаются при изготовлении и настройке устройства. Условием реализуемости и эффективности использования способа является неравенство значений эталонных сопротивлений или индуктивностей ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4 и ZЭT5. Предложенная в примере конфигурация измерительной цепи позволяет путем выбора значения эталонного сопротивления или индуктивности ZЭT1 регулировать размещение области значений величин, измеряемых в четырех тактах преобразования, а значения сопротивлений или индуктивностей ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4 и ZЭT5, много меньшие значения сопротивления ZЭT1, позволяют регулировать размер области изменения сопротивлений, подключаемых на вход ППЧ 17.
В свою очередь, регулировка величины диапазона изменения тестовых значений позволяет обеспечить высокую степень линейности градуировочной характеристики в диапазоне изменения тестовых величин и за счет этого повысить точность измерения.
Предлагаемые способы объединены единым изобретательским замыслом, основанным на общем принципе выполнения последовательности измерений и общем принципе расчета значения измеряемой величины.

Claims (2)

1. Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости, характеризующийся тем, что для коррекции временного дрейфа аддитивной составляющей погрешности последовательно осуществляют четыре такта измерения частоты колебаний, зависящего от значения измеряемого пассивного электрического элемента, при различной конфигурации частотно-зависимой цепи, причем в первом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000052

где
Figure 00000053
- соответственно измеряемый пассивный электрический элемент, первый, второй третий и четвертый эталонные пассивные электрические элементы, однородные с измеряемым электрическим элементом, во втором такте, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала первого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000054
в третьем такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала второго такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000055
в четвертом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала третьего такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000056
а искомое значение измеряемого пассивного электрического элемента определяют по формуле
Figure 00000057

где N1, N2, N3, N4 - результаты первого второго, третьего и четвертого тактов преобразования соответственно.
2. Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости, характеризующийся тем, что для коррекции временного дрейфа аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности последовательно осуществляют пять тактов измерения частоты колебаний, зависящего от значения измеряемого пассивного электрического элемента, при различной конфигурации частотно-зависимой цепи, причем в первом такте формируют измеряемую величину
Figure 00000058

где ZX, ZЭT1, ZЭT2, ZЭT3, ZЭT4, ZЭT5 - соответственно измеряемый пассивный электрический элемент, первый, второй третий, четвертый и пятый эталонные пассивные электрические элементы, однородные с измеряемым электрическим элементом, во втором такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала первого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000059
в третьем такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала второго такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000060
в четвертом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала третьего такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000061
в пятом такте преобразования, выполняемом через фиксированный промежуток времени после начала четвертого такта, формируют измеряемую величину
Figure 00000062
а искомое значение измеряемого пассивного электрического элемента определяют по формуле
Figure 00000063

где
Figure 00000064

Figure 00000065

Figure 00000066

Figure 00000067

а N1, N2, N3, N4, N5 - результаты первого второго, третьего, четвертого и пятого тактов преобразования соответственно.
RU2009122694/28A 2009-06-15 2009-06-15 Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты) RU2395100C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122694/28A RU2395100C1 (ru) 2009-06-15 2009-06-15 Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009122694/28A RU2395100C1 (ru) 2009-06-15 2009-06-15 Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2395100C1 true RU2395100C1 (ru) 2010-07-20

Family

ID=42686079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009122694/28A RU2395100C1 (ru) 2009-06-15 2009-06-15 Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2395100C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бромберг Э.М., Куликовский К.Л. Тестовые методы повышения точности измерений. - М.: Энергия, 1978, 137 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8907672B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and control device of a magnetic resonance imaging apparatus
CN107076789B (zh) 测量和确定噪声参数的系统和方法
CN113484603B (zh) 一种电能量计量系统及方法
CN101738593B (zh) 一种标准电能表及其采样信号的修正方法
JP5000441B2 (ja) 電力測定方法および電力測定装置
CN108196217B (zh) 一种用于非车载充电机现校仪的直流计量方法及系统
RU2395100C1 (ru) Способ измерения сопротивления, индуктивности и емкости (варианты)
Volkers et al. The influence of source impedance on charge amplifiers
Narayanan et al. A novel single-element inductance-to-digital converter with automatic offset eliminator
TW201118402A (en) Method and system for estimating battery percentage
US11340272B2 (en) Apparatus and method for determining a power value of a target
CN101482910A (zh) 一种积分时间常数标定方法
EP3296709B1 (en) Temperature-to-digital converter
CN112630541B (zh) 电感品质因数测量方法及相应的电感品质因数测量电路
RU2395099C1 (ru) Способ измерения сопротивлений, индуктивностей и емкостей и устройства для его реализации
RU2453854C1 (ru) Энергосберегающий микроконтроллерный измерительный преобразователь для резистивных датчиков
Melnyk et al. IMPROVEMENT GENERATING OF THE TEST SIGNALS FOR DETERMINATION OF THE IMPEDANCE PARAMETERS IN WIDE FREQUENCY RANGE.
RU2395098C1 (ru) Способ измерения сопротивления и устройство для его реализации
KR101102380B1 (ko) 펄스 계수를 이용한 계기용 변류기의 위상각 오차 측정장치및 이를 이용한 오차 측정방법
JP4538268B2 (ja) デジタル式電力計
US9389275B2 (en) Techniques for calibrating measurement systems
RU2308727C1 (ru) Устройство для измерения электрической емкости
JP2007033195A (ja) 磁気特性測定方法及び測定器
RU186107U1 (ru) Преобразователь сигнала сенсора в датчике давления
JP2009187497A (ja) アナログ演算回路、距離測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180616