RU2461840C2 - BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS - Google Patents
BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461840C2 RU2461840C2 RU2010149562/28A RU2010149562A RU2461840C2 RU 2461840 C2 RU2461840 C2 RU 2461840C2 RU 2010149562/28 A RU2010149562/28 A RU 2010149562/28A RU 2010149562 A RU2010149562 A RU 2010149562A RU 2461840 C2 RU2461840 C2 RU 2461840C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- terminal
- bridge
- resistor
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков.The invention relates to information and measurement technology, automation and industrial electronics and can be used to control and determine the parameters of measurement objects, as well as physical quantities by means of parametric sensors.
Известен измеритель параметров пятиэлементных пассивных двухполюсников [1], содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь для определения параметров резистивно-емкостных (R-C) двухполюсников и нуль-индикатор.A known parameter meter of five-element passive two-terminal [1], containing a series-connected pulse generator with a voltage change over their duration according to the law of power functions, a four-arm bridge circuit for determining the parameters of resistive-capacitive (R-C) two-terminal and a zero indicator.
Недостатком его является отсутствие возможности определения параметров резистивно-индуктивных (R-L) двухполюсников и двухполюсников с разнородными реактивными элементами (R-L-C).Its disadvantage is the inability to determine the parameters of resistive-inductive (R-L) two-terminal and two-terminal with dissimilar reactive elements (R-L-C).
Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников [2], содержащий последовательно соединенные генератор импульсов напряжения, изменяющегося в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь для определения параметров двухполюсников с разнородными реактивными элементами (R-L-C) и нуль-индикатор.Known bridge meter parameters of multi-element passive two-terminal [2], containing a series-connected voltage pulse generator that varies over the duration of the law of power functions, four-arm bridge circuit to determine the parameters of two-terminal with heterogeneous reactive elements (R-L-C) and a zero indicator.
Недостатком этого измерителя является отсутствие расширенных функциональных возможностей, то есть он не пригоден для определения параметров многоэлементных резисторно-емкостных (R-C) и резисторно-индуктивных (R-L) двухполюсников.The disadvantage of this meter is the lack of advanced functionality, that is, it is not suitable for determining the parameters of multi-element resistor-capacitive (R-C) and resistor-inductive (R-L) two-terminal devices.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников [3], содержащий последовательно соединенные генератор последовательностей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций времени (прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных), четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор.The closest in technical essence and the achieved result is a bridge meter for passive two-terminal devices [3], containing a series-connected pulse generator with voltage changes over their duration according to the law of power functions of time (rectangular, linear, quadratic and cubic), four-arm bridge circuit and a null indicator.
Недостатком его являются ограниченные функциональные возможности, а именно, он не позволяет измерять параметры более четырех элементов двухполюсников.Its disadvantage is limited functionality, namely, it does not allow measuring the parameters of more than four elements of two-terminal devices.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в расширении функциональных возможностей. Устройство позволяет определять параметры R-C, R-L и R-L-C двухполюсников, содержащих пять, шесть и более элементов.The problem to which the invention is directed, is to expand the functionality. The device allows you to determine the parameters of the R-C, R-L and R-L-C bipolar, containing five, six or more elements.
Это достигается тем, что в мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников, содержащий генератор импульсов напряжения, который состоит из формирователей импульсов напряжения, изменяющегося в течение их длительности по закону целочисленной степени времени K0t0, K1t1, K2t2,…, Kn-1tn-1, где Ki - постоянные коэффициенты, t - время, коммутатор, входы которого соединены с выходами формирователей, а выход соединен с входом усилителя мощности, выход которого образует первый выход относительно земли генератора импульсов (выход импульсов питания), блок синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации каждого из формирователей импульсов, а также выход блока синхронизации образует второй выход генератора относительно земли (выход синхронизации); первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечевого электрического моста, первая из двух параллельно соединенных ветвей которого образована двумя последовательно включенными многоэлементными двухполюсниками, второй из двухполюсников состоит из последовательно включенных конденсатора, первого резистора и катушки индуктивности, параллельно которой подключен второй резистор; общий вывод первого и второго многоэлементных двухполюсников образует первый вывод выхода мостовой цепи; вторая ветвь мостовой цепи образована последовательно соединенными одиночным резистором и двумя клеммами для подключения двухполюсников объектов измерения, вывод одиночного резистора и первой клеммы образуют второй вывод выхода мостовой цепи; свободный вывод одиночного резистора и свободный вывод первого многоэлементного двухполюсника образуют первый вывод генераторной диагонали моста, второй вывод генераторной диагонали моста заземлен; нуль-индикатор, первый вход которого (вход синхронизации) соединен со вторым выходом генератора импульсов, оба вывода выхода мостовой цепи подключены ко второму (дифференциальному) входу нуль-индикатора, общий вывод генератора импульсов, общий вывод нуль-индикатора, общий вывод катушки индуктивности и второго резистора второго многоэлементного двухполюсника и вторая клемма для подключения объектов измерения второй ветви моста заземлены, введены в первый и во второй многоэлементные двухполюсники первой ветви моста одинаковые цепи наращивания, количество которых равно целой части числа (n/4-1), каждая цепь наращивания содержит те же элементы и такое же соединение их между собою, что и во втором многоэлементном двухполюснике первой ветви моста, свободный вывод конденсатора первой цепи наращивания второго многоэлементного двухполюсника подключен к общему выводу первого резистора, индуктивной катушки и второго резистора, а общий вывод индуктивной катушки и второго резистора заземлен, свободный вывод конденсатора каждой последующей цепи наращивания тоже подключен к общему выводу первого резистора, индуктивной катушки и второго резистора предыдущей цепи наращивания, а общий вывод индуктивной катушки и второго резистора тоже заземлен, последняя цепь наращивания является полной, если число n делится на 4 без остатка, и неполной, если число n делится на 4 с остатком, в этом случае последняя цепь наращивания содержит либо только конденсатор, либо конденсатор и первый резистор, либо конденсатор, первый резистор и катушку индуктивности, при этом общее число элементов во втором многоэлементном двухполюснике первой ветви мостовой цепи равно количеству элементов в двухполюснике объекта измерения; первый многоэлементный двухполюсник первой ветви моста является одинаковым со вторым двухполюсником этой ветви совместно с цепями наращивания, число формирователей в генераторе импульсов, питающих мостовую цепь, равно числу n элементов двухполюсника объекта измерения или его схемы замещения.This is achieved by the fact that in a bridge meter of parameters of n-element two-terminal devices containing a voltage pulse generator, which consists of voltage pulse shapers, which varies during their duration according to the law of an integer degree of time K 0 t 0 , K 1 t 1 , K 2 t 2 , ..., K n-1 t n-1 , where K i are constant coefficients, t is time, a switch whose inputs are connected to the outputs of the drivers, and the output is connected to the input of a power amplifier, the output of which forms the first output relative to the ground of the pulse generator ( pulse output Itani) synchronization unit, whose output is connected to the inputs of each sync pulse shaping, and the output synchronization unit forms a second output of the generator with respect to ground (synchronization yield); the first output of the pulse generator is connected to the input of a four-arm electrical bridge, the first of two parallel connected branches of which is formed by two series-connected multi-element two-terminal, the second of two-terminal consists of a series-connected capacitor, a first resistor and an inductor, in parallel with which a second resistor is connected; the common output of the first and second multi-element bipolar forms the first output of the output of the bridge circuit; the second branch of the bridge circuit is formed in series by a single resistor and two terminals for connecting two-terminal measuring objects, the output of a single resistor and the first terminal form the second output terminal of the bridge circuit; the free output of a single resistor and the free output of the first multi-element bipolar form the first output of the generator diagonal of the bridge, the second output of the generator diagonal of the bridge is grounded; a null indicator, the first input of which (synchronization input) is connected to the second output of the pulse generator, both outputs of the bridge circuit output are connected to the second (differential) input of the null indicator, the general output of the pulse generator, the general output of the null indicator, the general output of the inductor and the second resistor of the second multi-element bipolar and the second terminal for connecting measurement objects of the second branch of the bridge are grounded, the same circuits are inserted into the first and second multi-element bipolar of the first branch of the bridge coupling, the number of which is equal to the integer part of the number (n / 4-1), each extension circuit contains the same elements and the same connection between them as in the second multi-element two-terminal network of the first branch of the bridge, the free output of the capacitor of the first extension circuit of the second multi-element two-terminal network connected to the common terminal of the first resistor, inductive coil and second resistor, and the common terminal of the inductive coil and second resistor is grounded, the free terminal of the capacitor of each subsequent build-up circuit is also connected to the common the output of the first resistor, inductive coil and second resistor of the previous build-up circuit, and the common output of the inductive coil and second resistor is also grounded, the last build-up circuit is complete if the number n is divisible by 4 without a remainder, and incomplete if the number n is divisible by 4 s the remainder, in this case, the last build-up circuit contains either only a capacitor, or a capacitor and a first resistor, or a capacitor, a first resistor and an inductor, while the total number of elements in the second multi-element bipolar th branch of the bridge circuit is equal to the number of elements in the two-terminal network of the measurement object; the first multi-element two-terminal of the first branch of the bridge is the same as the second two-terminal of this branch together with the extension circuits, the number of formers in the pulse generator supplying the bridge circuit is equal to the number n of elements of the two-terminal of the measurement object or its equivalent circuit.
Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1).The invention is illustrated in the drawing (figure 1).
Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор 1 импульсов напряжения, в состав которого входят n формирователей импульсов напряжения, изменяющегося в течение их длительности по закону целочисленной степени времени: формирователь 2 напряжения K0t0, формирователь 3 напряжения K1t1, формирователь 4 напряжения K2t2 и т.д., где Ki - постоянные коэффициенты, t - время, выходы формирователей соединены с входами коммутатора 5, выход которого подключен к входу усилителя мощности 6. Входы синхронизации каждого из формирователей импульсов соединены с выходом блока 7 синхронизации. Первая ветвь четырехплечей мостовой электрической цепи состоит из двух последовательно включенных многоэлементных двухполюсников. Второй из них содержит последовательно соединенные конденсатор 8 (С5), первый резистор 9 (R9) и катушку 10 индуктивности (L10). Параллельно катушке 10 подключен второй резистор 11 (R11). Элементы 8, 9, 10 и 11 имеют регулируемые параметры и используются для уравновешивания моста. Первый многоэлементный двухполюсник выполнен по схеме, аналогичной (одинаковой) схеме второго двухполюсника, и состоит из последовательно соединенных конденсатора 12 (C12), первого резистора 13 (R13) и катушки 14 индуктивности (L14), параллельно которой подключен второй резистор 15 (R15). Вторая ветвь мостовой цепи содержит последовательно соединенные одиночный резистор 16 (R16) и две клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения. Свободный вывод конденсатора 12 первого многоэлементного двухполюсника первой ветви моста соединен с свободным выводом одиночного резистора 16 второй ветви, и они образуют вход мостовой цепи, который подключен к выходу усилителя 6 мощности генератора импульсов. Общий вывод катушки 14 индуктивности и второго резистора 15 первого многоэлементного двухполюсника и конденсатора 8 второго многоэлементного двухполюсника первой ветви мостовой цепи образуют первый вывод выхода мостовой цепи, а общий вывод одиночного резистора второй ветви и первой клеммы для подключения объектов измерения образует второй вывод выхода мостовой цепи (дифференциальный выход моста), оба вывода выхода мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора 17, вход синхронизации которого подключен ко второму выходу генератора 1 импульсов, общая шина нуль-индикатора 17 заземлена. Цепь, образованная последовательно включенными конденсатором 18 переменной емкости, первым резистором 19 переменного сопротивления и катушкой 20 переменной индуктивности, параллельно которой подключен второй резистор 21 переменного сопротивления, является цепью наращивания для второго многоэлементного двухполюсника; она подключена параллельно катушке 10 и второму резистору 11. Аналогично цепь, образованная последовательно включенными конденсатором 22, первым резистором 23 и катушкой 24 индуктивности, параллельно которой подключен второй резистор 25, является цепью наращивания для первого многоэлементного двухполюсника; она подключена параллельно катушке 14 и второму резистору 15.The bridge meter of the parameters of n-element two-terminal circuits contains a voltage pulse generator 1, which includes n voltage pulse shapers, which varies during their duration according to the law of an integer degree of time: voltage shaper 2 K 0 t 0 , voltage shaper 3 K 1 t 1 , shaper voltage K 2 4 t 2, etc., where K i - constant coefficients, t - time formers outputs are connected to inputs of the switch 5, whose output is connected to the input of the power amplifier 6. The synchronization inputs of each of the formative ers pulses connected to the output synchronization unit 7. The first branch of the four-arm bridge electric circuit consists of two series-connected multi-element two-terminal devices. The second of them contains a series-connected capacitor 8 (C5), a first resistor 9 (R9) and an inductor 10 (L10). Parallel to the coil 10, a second resistor 11 (R11) is connected. Elements 8, 9, 10 and 11 have adjustable parameters and are used to balance the bridge. The first multi-element two-terminal is made according to a circuit similar to the (identical) scheme of the second two-terminal and consists of a series-connected capacitor 12 (C12), a first resistor 13 (R13) and an inductor 14 (L14), in parallel with which a second resistor 15 (R15) is connected. The second branch of the bridge circuit contains a single resistor 16 (R16) connected in series and two terminals for connecting two-terminal measuring objects. The free output of the capacitor 12 of the first multi-element bipolar of the first branch of the bridge is connected to the free output of a single resistor 16 of the second branch, and they form the input of the bridge circuit, which is connected to the output of the amplifier 6 of the power of the pulse generator. The common output of the inductance coil 14 and the second resistor 15 of the first multi-element bipolar and the capacitor 8 of the second multi-element bipolar of the first branch of the bridge circuit form the first output terminal of the bridge circuit, and the common output of the single resistor of the second branch and the first terminal for connecting measurement objects forms the second output terminal of the bridge circuit ( differential bridge output), both outputs of the bridge circuit output are connected to the differential input of the null indicator 17, the synchronization input of which is connected to the second output row 1 pulse generator, a common bus null indicator 17 is grounded. The circuit formed by the series-connected capacitor 18 of variable capacitance, the first variable resistor 19 and the variable inductor 20, in parallel with which the second variable resistor 21 is connected, is an extension circuit for the second multi-element bipolar; it is connected in parallel to the coil 10 and the second resistor 11. Similarly, the circuit formed by the series-connected capacitor 22, the first resistor 23 and the inductor 24, in parallel with which the second resistor 25 is connected, is an extension circuit for the first multi-element bipolar; it is connected parallel to the coil 14 and the second resistor 15.
Для примера приведены три варианта двухполюсников объектов измерений:For example, there are three options for two-terminal measurement objects:
1) резистивно-емкостный (R-C) двухполюсник, который состоит из первого резистора 26 (R26), параллельно которому соединены последовательно включенные первый конденсатор 27 (С27) и второй резистор 28 (R28), параллельно резистору 28 подключен второй конденсатор 29 (C29);1) resistive-capacitive (R-C) two-terminal device, which consists of a first resistor 26 (R26), in parallel with which the first capacitor 27 (C27) and the second resistor 28 (R28) are connected in series, the second capacitor 29 (C29) is connected in parallel with the resistor 28;
2) резистивно-индуктивный (R-L) двухполюсник, который состоит из последовательно включенных резистора 30 (R30) и первой катушки индуктивности 31 (L31), параллельно которой соединены последовательно включенные второй резистор 32 (R32) и вторая катушка индуктивности 33 (L33);2) a resistive-inductive (R-L) two-terminal device, which consists of a series-connected resistor 30 (R30) and a first inductor 31 (L31), in parallel with which a second resistor 32 (R32) and a second inductor 33 (L33) are connected in series;
3) двухполюсник с разнородными реактивными элементами (R-L-C), который состоит из первого резистора 34 (R34), параллельно которому включены последовательно соединенные конденсатор 35 (C35), второй резистор 36 (R36) и катушка индуктивности 37 (L37).3) a two-terminal with heterogeneous reactive elements (R-L-C), which consists of a first resistor 34 (R34), in parallel with which are connected in series a capacitor 35 (C35), a second resistor 36 (R36) and an inductor 37 (L37).
Поясним работу измерителя. Как и в известных мостовых цепях, элементы 12, 13, 14, 15 первого многоэлементного двухполюсника и элементы 22, 23, 24, 25 цепи наращивания этого двухполюсника, а также элемент 16 являются образцовыми элементами с известными, постоянными значениями параметров повышенной точности и стабильности. Элементы 8, 9, 10 и 11 второго многоэлементного двухполюсника и элементы 18, 19, 20, 21 цепи наращивания второго двухполюсника - это образцовые регулируемые элементы с известными значениями параметров для уравновешивания электрической мостовой цепи. Элементы 26, 27, 28 и 29 R-C двухполюсника, 30, 31, 32 и 33 R-L двухполюсника и, наконец, 34, 35, 36 и 37 R-L-C двухполюсника - это элементы объекта измерения с неизвестными значениями параметров.Let us explain the operation of the meter. As in the well-known bridge circuits, the elements 12, 13, 14, 15 of the first multi-element bipolar and the elements 22, 23, 24, 25 of the extension circuit of this bipolar, as well as element 16 are exemplary elements with known, constant values of the parameters of increased accuracy and stability. Elements 8, 9, 10, and 11 of the second multi-element two-terminal network and elements 18, 19, 20, 21 of the extension circuit of the second two-terminal network are exemplary adjustable elements with known parameter values for balancing the electric bridge circuit. Elements 26, 27, 28 and 29 R-C of a two-terminal device, 30, 31, 32 and 33 R-L of a two-terminal device and, finally, 34, 35, 36 and 37 R-L-C of a two-terminal device are elements of the measurement object with unknown parameter values.
На каждом этапе измерений в начале питающего импульса и после его окончания в мостовой цепи возникают переходные процессы в виде всплесков напряжения, которые со временем затухают до нуля по экспоненциальному закону. Полезной для измерений является часть выходного импульса моста в интервале времени от окончания переходного процесса до момента окончания питающего импульса. На этом участке импульса приводят к нулю плоскую вершину импульсного напряжения неравновесия на выходе моста. Рассмотрим работу мостового измерителя при подключении к нему резистивно-емкостного (R-C) двухполюсника объекта измерения. Вначале на мостовую цепь подают с выхода усилителя 6 последовательность прямоугольных импульсов. При воздействии на мост очередного импульса напряжения прямоугольной формы после окончания переходного процесса в мостовой цепи и до момента окончания питающего мост импульса напряжение неравновесия, которое поступает на нуль-индикатор 17, имеет плоскую вершину. Напряжение этой плоской вершины зависит, в том числе, от соотношения значений емкости конденсаторов 8 (C8) и 12 (C12). Регулировкой значения емкости C8 в двухполюснике с уравновешивающими элементами напряжение неравновесия приводят к нулю и, тем самым, выполняют первое условие равновесия мостовой цепиAt each measurement stage, at the beginning of the supply pulse and after its end, transient processes occur in the bridge circuit in the form of voltage surges, which eventually decay to zero according to the exponential law. Useful for measurements is the portion of the bridge output pulse in the time interval from the end of the transient to the end of the supply pulse. In this section of the pulse, the flat top of the pulse voltage of the disequilibrium at the output of the bridge leads to zero. Consider the operation of a bridge meter when a resistive-capacitive (RC) two-terminal device of the measurement object is connected to it. First, a sequence of rectangular pulses is fed to the bridge circuit from the output of amplifier 6. When the next pulse of rectangular voltage is applied to the bridge after the end of the transition process in the bridge circuit and until the moment of the end of the pulse supplying the bridge, the nonequilibrium voltage, which is supplied to the zero indicator 17, has a flat top. The voltage of this flat peak depends, inter alia, on the ratio of the capacitance values of the capacitors 8 (C 8 ) and 12 (C 12 ). By adjusting the value of the capacitance C 8 in a two-terminal network with balancing elements, the nonequilibrium voltage leads to zero and, therefore, the first condition for the equilibrium of the bridge circuit is fulfilled
Нулевое значение напряжения плоской вершины отмечают по нуль-индикатору 17, в качестве которого, например, можно использовать осциллограф. Отсчет неизвестного сопротивления R26 резистора 26 берут из выражения (1), в котором все остальные величины известны.The zero value of the voltage of the flat peak is noted by the zero indicator 17, for which, for example, an oscilloscope can be used. The count of the unknown resistance R 26 of the resistor 26 is taken from expression (1), in which all other values are known.
После этого на мостовую цепь с выхода генератора 1 подают импульсы линейно изменяющегося напряжения. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса импульсное выходное напряжение моста, поступающее на нуль-индикатор 17, имеет плоскую вершину. Напряжение ее зависит, в том числе, от параметров C8 конденсатора 8 и R9 резистора 9 двухполюсника с уравновешивающими элементами моста. Регулировкой значения сопротивления R9 напряжение плоской вершины приводят к нулю и выполняют второе условие равновесияAfter that, a linearly varying voltage pulse is supplied to the bridge circuit from the output of the generator 1. When the next pulse is applied after the end of the transition process, the pulse output voltage of the bridge supplied to the zero indicator 17 has a flat top. Its voltage depends, in particular, on the parameters C 8 of the capacitor 8 and R 9 of the resistor 9 of the two-terminal network with balancing elements of the bridge. By adjusting the resistance value R 9 , the flat top voltage leads to zero and the second equilibrium condition is satisfied
Нулевое значение отмечают по нуль-индикатору 17. Не следует регулировать значение емкости C8, так как это приведет к нарушению условия равновесия (1), что недопустимо. Отсчет значения неизвестного параметра C27 (емкости конденсатора 27) берут из выражения (2), так как остальные величины в нем являются известными, в том числе, значение сопротивления R26 из выражения (1).The zero value is indicated by the zero indicator 17. You should not adjust the value of the capacitance C 8 , as this will violate the equilibrium condition (1), which is unacceptable. The reference value of the unknown parameter C 27 (capacitor capacitance 27) is taken from expression (2), since the remaining values in it are known, including the resistance value R 26 from expression (1).
Далее на мостовую цепь с выхода генератора 1 подают импульсы квадратичной формы. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса импульсное выходное напряжение моста, поступающее на нуль-индикатор 17, имеет плоскую вершину. Напряжение ее зависит, в том числе, от емкости C8 конденсатора 8, сопротивления R9 резистора 9 и параметра L10 катушки 10 двухполюсника с уравновешивающими элементами моста. Параметры C8 и R9 уже были задействованы ранее для уравновешивания моста, и их значения изменять нельзя, так как нарушится выполнение предыдущих условий равновесия. Остается параметр L10, который ранее не входил в условия равновесия (1) и (2), и регулировкой его значения приводят напряжение плоской вершины к нулю, отмечая это по нуль-индикатору 17. В результате выполняется третье условие равновесияNext, a quadratic pulse is supplied to the bridge circuit from the output of the generator 1. When the next pulse is applied after the end of the transition process, the pulse output voltage of the bridge supplied to the zero indicator 17 has a flat top. Its voltage depends, inter alia, on the capacitance C 8 of the capacitor 8, the resistance R 9 of the resistor 9 and the parameter L 10 of the coil 10 of the two-terminal network with balancing elements of the bridge. Parameters C 8 and R 9 were already used earlier to balance the bridge, and their values cannot be changed, as the fulfillment of the previous equilibrium conditions is violated. There remains the parameter L 10 , which previously was not included in the equilibrium conditions (1) and (2), and by adjusting its values, the voltage of the flat top is brought to zero, noting this by the zero indicator 17. As a result, the third equilibrium condition is satisfied
Из выражения (3) берут отсчет значения неизвестного параметра R28 (сопротивления резистора 28), так как остальные величины в нем являются известными, в том числе, значения сопротивления R26 из выражения (1) и емкости C27 из выражения (2).From expression (3), a reference is taken to the value of the unknown parameter R 28 (resistance of resistor 28), since the remaining values in it are known, including the resistance value R 26 from expression (1) and capacitance C 27 from expression (2).
Из приведенных положений следует, что на каждом этапе уравновешивания изменяют значение только одного из уравновешивающих параметров, и при этом выполняется только одно из условий равновесия (Ai=0). Уравновешивание мостовой цепи является раздельным зависимым.From the above statements it follows that at each stage of balancing only one of the balancing parameters changes, and only one of the equilibrium conditions is satisfied (A i = 0). Bridge balancing is separate dependent.
При подключении к мостовой цепи R-L двухполюсника объекта измерения следует применять приведенные выше этапы уравновешивания. Сохраняются те же формы питающих импульсных сигналов, те же регулируемые параметры и прежний порядок регулирования их значений: C8, R9, L10. Приведем условия равновесия для первых трех этапов:When connecting the measurement object bipolar to the RL bridge circuit, the above balancing steps should be applied. The same forms of supplying pulsed signals, the same adjustable parameters and the previous procedure for regulating their values are saved: C 8 , R 9 , L 10 . We give the equilibrium conditions for the first three stages:
Из них берут отсчет значений искомых параметров: сопротивления R30 резистора 30, индуктивности L31 катушки 31, сопротивления R32 резистора 32.From them take the reading of the values of the desired parameters: resistance R 30 of the resistor 30, inductance L 31 of the coil 31, resistance R 32 of the resistor 32.
При подключении к мостовой цепи R-L-C двухполюсника с разнородными реактивными элементами используют те же регулируемые параметры и порядок регулирования их значений: C8, R9, L10. Приведем условия равновесия для первых трех этапов:When connecting a two-terminal device with heterogeneous reactive elements to the RLC bridge circuit, the same adjustable parameters and the procedure for regulating their values are used: C 8 , R 9 , L 10 . We give the equilibrium conditions for the first three stages:
Из них берут отсчет значений искомых параметров: сопротивления R34 резистора 34, емкости C35 конденсатора 35, сопротивления R36 резистора 36.Of these, a reading of the values of the desired parameters is taken: resistance R 34 of the resistor 34, capacitance C 35 of the capacitor 35, resistance R 36 of the resistor 36.
При определении более трех параметров двухполюсников объектов измерения следует выполнять операции, аналогичные приведенным выше трем частным примерам уравновешивания мостовой цепи. Так, при отображении объекта измерения четырехэлементным двухполюсником вслед за приведенными выше тремя этапами уравновешивания на четвертом этапе из генератора 1 на мостовую цепь подают кубичные импульсы и приводят к нулю плоскую вершину выходного импульсного напряжения моста регулировкой сопротивления R11 резистора 11. Если объект измерения отображается пятиэлементным двухполюсником, то вслед за четвертым добавляется пятый этап уравновешивания, на котором из генератора 1 на мостовую цепь подают импульсы напряжения, изменяющегося по закону четвертой степени, и регулировкой емкости C18 конденсатора 18 приводят к нулю плоскую вершину выходного импульсного напряжения моста. В случае шестиэлементного двухполюсника добавляется шестой этап уравновешивания, на котором из генератора 1 на мостовую цепь подают импульсы напряжения, изменяющегося по закону пятой степени, и регулировкой сопротивления R19 резистора 19 приводят к нулю плоскую вершину выходного импульсного напряжения моста и т.д.When determining more than three parameters of two-terminal measuring objects, operations should be performed similar to the above three particular examples of balancing a bridge circuit. So, when the measurement object is displayed with a four-element diode following the above three stages of balancing at the fourth stage, cubic pulses are fed from the generator 1 to the bridge circuit and the flat top of the output pulse voltage of the bridge is adjusted to zero by adjusting the resistance R 11 of the resistor 11. If the measurement object is displayed as a five-element diode then, after the fourth, the fifth balancing step is added, in which voltage pulses of varying voltage are fed from the generator 1 to the bridge circuit about the law of the fourth degree, and by adjusting the capacitance C 18 of the capacitor 18, the flat top of the output pulse voltage of the bridge leads to zero. In the case of a six-element bipolar, a sixth balancing step is added, in which voltage pulses varying according to the fifth degree law are supplied from the generator 1 to the bridge circuit, and by adjusting the resistance R 19 of the resistor 19, the flat peak of the output pulse voltage of the bridge, etc.
Таким образом, применение цепей наращивания в многоэлементных двухполюсниках моста с образцовыми и регулируемыми элементами существенно расширяет функциональные возможности мостового измерителя, и он позволяет определять параметры R-C, R-L и R-L-C двухполюсников объектов измерения с n-элементной схемой замещения, где число n измеряемых параметров может быть равно четырем, пяти, шести и более. При этом мостовая цепь сохраняет такое важное свойство, как раздельное уравновешивание.Thus, the use of extension circuits in multi-element bridge diodes with exemplary and adjustable elements significantly expands the functionality of the bridge meter, and it allows one to determine the parameters RC, RL, and RLC of the two-terminal network of measurement objects with an n-element equivalent circuit, where the number n of measured parameters can be equal to four, five, six or more. At the same time, the bridge chain retains such an important property as separate balancing.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1147986, G01R 17/10. Мостовой измеритель параметров пятиэлементных пассивных двухполюсников. / Г.И.Передельский, опубл. 1985, Бюл. №12 (аналог).1. USSR copyright certificate No. 1147986, G01R 17/10. A bridge meter of parameters of five-element passive two-terminal devices. / G.I. Peredelsky, publ. 1985, Bull. No. 12 (analog).
2. Авторское свидетельство СССР №1150557, G01R 17/10. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников. / Г.И.Передельский, А.У.Касьянов, опубл. 1985, Бюл. №14 (аналог).2. USSR Copyright Certificate No. 1150557, G01R 17/10. Bridge meter of parameters of multi-element passive two-terminal devices. / G.I. Peredelsky, A.U. Kasyanov, publ. 1985, Bull. No. 14 (analog).
3. Патент РФ №2365921, G01R 17/00. Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников. / Г.И.Передельский, В.И.Иванов, опубл. 2009, Бюл. №24 (прототип).3. RF patent No. 2365921, G01R 17/00. Bridge meter of passive two-terminal parameters. / G.I. Peredelsky, V.I. Ivanov, publ. 2009, Bull. No. 24 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149562/28A RU2461840C2 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149562/28A RU2461840C2 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010149562A RU2010149562A (en) | 2012-06-10 |
| RU2461840C2 true RU2461840C2 (en) | 2012-09-20 |
Family
ID=46679607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010149562/28A RU2461840C2 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461840C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537740C1 (en) * | 2013-06-06 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge measuring device of parameters of bipoles |
| RU2542640C2 (en) * | 2013-04-23 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles |
| RU2631540C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of n-element two-pole parameters |
| RU2658077C2 (en) * | 2016-08-01 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge measuring device for parameters of n-element two-terminal networks |
| RU2670811C1 (en) * | 2017-08-27 | 2018-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3406331A (en) * | 1966-03-23 | 1968-10-15 | Rosemount Eng Co Ltd | Compensating power supply circuit for non-linear resistance bridges |
| DD220421A1 (en) * | 1983-10-28 | 1985-03-27 | Weinert E Messgeraetewerk | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A LINEARIZING BRIDGE CIRCUIT |
| SU1147986A1 (en) * | 1983-04-27 | 1985-03-30 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Bridge-type meter of five-element passive two-terminal network parameters |
| SU1150557A1 (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-15 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Bridge-type meter of multicomponent passive two-terminal network parameters |
| RU2141672C1 (en) * | 1998-07-03 | 1999-11-20 | Орловский государственный технический университет | Electric bridge for measuring n-port network parameters |
| RU2251116C1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-27 | Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) | Bridge device for measuring resistance of resistance transducers |
| RU62711U1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | BRIDGE DEVICE FOR MEASURING TWO-POLE PARAMETERS |
| RU2390785C1 (en) * | 2009-02-17 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Method of measuring parametres of multielement passive two-terminal networks and device for implementing said method |
| RU2399918C1 (en) * | 2009-09-23 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149562/28A patent/RU2461840C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3406331A (en) * | 1966-03-23 | 1968-10-15 | Rosemount Eng Co Ltd | Compensating power supply circuit for non-linear resistance bridges |
| SU1147986A1 (en) * | 1983-04-27 | 1985-03-30 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Bridge-type meter of five-element passive two-terminal network parameters |
| SU1150557A1 (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-15 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Bridge-type meter of multicomponent passive two-terminal network parameters |
| DD220421A1 (en) * | 1983-10-28 | 1985-03-27 | Weinert E Messgeraetewerk | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A LINEARIZING BRIDGE CIRCUIT |
| RU2141672C1 (en) * | 1998-07-03 | 1999-11-20 | Орловский государственный технический университет | Electric bridge for measuring n-port network parameters |
| RU2251116C1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-27 | Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) | Bridge device for measuring resistance of resistance transducers |
| RU62711U1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | BRIDGE DEVICE FOR MEASURING TWO-POLE PARAMETERS |
| RU2390785C1 (en) * | 2009-02-17 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Method of measuring parametres of multielement passive two-terminal networks and device for implementing said method |
| RU2399918C1 (en) * | 2009-09-23 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2542640C2 (en) * | 2013-04-23 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles |
| RU2537740C1 (en) * | 2013-06-06 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge measuring device of parameters of bipoles |
| RU2631540C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of n-element two-pole parameters |
| RU2658077C2 (en) * | 2016-08-01 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge measuring device for parameters of n-element two-terminal networks |
| RU2670811C1 (en) * | 2017-08-27 | 2018-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
| RU2670811C9 (en) * | 2017-08-27 | 2018-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010149562A (en) | 2012-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2399918C1 (en) | Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices | |
| RU2461840C2 (en) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS | |
| RU2447452C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
| RU2499997C2 (en) | Bridge meter of parameters of dipoles | |
| RU2501025C1 (en) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles | |
| RU2463614C1 (en) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS | |
| RU2284530C1 (en) | Bridge meter for measuring parameters of two-terminal networks | |
| RU2376608C1 (en) | Bridge metre of parametres of two-terminal devices | |
| RU2538946C1 (en) | Bridge measuring device of parameters of bipoles | |
| RU2461013C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
| RU2365921C1 (en) | Passive impedor profile bridge | |
| RU2523763C1 (en) | N-terminal device parameter bridge meter | |
| RU2511673C2 (en) | Bridge measuring instrument of parameters of dipoles | |
| RU2631540C1 (en) | Bridge meter of n-element two-pole parameters | |
| SU1150557A1 (en) | Bridge-type meter of multicomponent passive two-terminal network parameters | |
| RU2471197C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices | |
| RU2527658C1 (en) | Bridge meter of dipole parameters | |
| RU2473918C1 (en) | Bridge metre of dipoles parameters | |
| RU2670811C1 (en) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit | |
| RU2591877C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits | |
| RU2499264C2 (en) | Bridge meter of parameters of dipoles | |
| RU2499263C1 (en) | Bridge meter of parameters of multi-element rlc dipoles | |
| RU2537740C1 (en) | Bridge measuring device of parameters of bipoles | |
| RU2525717C1 (en) | Bridge meter of bipoles parameters | |
| RU2495442C1 (en) | Bridge measuring device of parameters of bipoles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121204 |