SU1013874A1 - Capacitive non-linear circuit parameter measuring device - Google Patents

Capacitive non-linear circuit parameter measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1013874A1
SU1013874A1 SU823376453A SU3376453A SU1013874A1 SU 1013874 A1 SU1013874 A1 SU 1013874A1 SU 823376453 A SU823376453 A SU 823376453A SU 3376453 A SU3376453 A SU 3376453A SU 1013874 A1 SU1013874 A1 SU 1013874A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
input
adder
inputs
Prior art date
Application number
SU823376453A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Алексеевич Всеволожский
Евгений Фролович Васильев
Original Assignee
Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
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 Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU823376453A priority Critical patent/SU1013874A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1013874A1 publication Critical patent/SU1013874A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЕМКОСТНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ , содержащее генератор линейноизмен ющегос  напр жени , соединенный с выходом пускового блока, измеритель иока, отличающеес   тем, что, с целью првьшаени  точности и производительности измерени , в него введены сумматор. нуль-орган, задатчнк калиброванного посто нного напр жени , два запоминак цих блока, блок установки крутизны напр жени , два вычислительных блока , причем выход генератора линейноизмен ющегос  напр жени  соединен с первым входом cyivMaTopa и. входом нуль-органа, второй вход сумматора соединен с выходом задатчика калиброванного посто нного напр жени , выход сумматора - с одним из зажимов дл  подключени  измер емого объекта, другой зажим через измеритель тока со входеши запсн4инающих блоков, упра влшоьдае входы которых соединены с выходом нуль-органа, а выходы запоминающих блоков, а также задатчиKai калиброванного посто нного напр жени  и блока установки крутизны «О напр жени , соответственно, соединены со входами вычислительных блоков , выходы которыхсоединены со входами индикаторов. пах оо 00 4 Аи.г./A device for measuring parameters of capacitive non-linear circuits containing a linearly-varying voltage generator connected to the output of the starting block, a meter, characterized by the fact that, in order to ensure the accuracy and performance of the measurement, an adder is entered into it. null-organ, calibrated DC voltage test gates, two memory blocks, voltage slope setting block, two computing blocks, the output of the linear-varying voltage generator is connected to the first cyivMaTopa input and. the input of the zero-organ, the second input of the adder is connected to the output of the calibrated constant voltage setting device, the output of the adder is connected to one of the terminals for connecting the measured object, the other terminal through the current meter from the input section of the connecting blocks, the inputs of which are connected to the zero output organ, and the outputs of the storage units, as well as the gauges Kai of the calibrated constant voltage and the slope installation unit “On the voltage, respectively, are connected to the inputs of the computing units, the outputs of which are connected to the input ami indicators. groin oo 00 4 Ai.g /

Description

Изобретение относитс  к электроиэмерителвной технике и может быть применено дл  измерени  параметров нелинейных конденсаторов, резисторо и их параллельных соединений. Известно устройство дл  измерени  нелинейной емкости, включающее генератор трапецеидального напр жени , первый, выход которого соединен с дифференцирующей цепью, состо щей из измер емой нелинейной емкости и резистора, играющего роль преобразовател  тока в напр жение. Второй выход генератора трапецеидального напр жени  соединен с дифференцирующей цепью, состо щей из эталонной емкости и того же резисто , соединенного с вертикальной отклон ющей системой двухкоординатног регистратора. Горизонтальна  развер ка двухкоординатного регистратора формируетс  из напр жени  генератора трапецеидального напр жени С. Недостатком данного устройства  вл етс  необходимость измерени  на пр жени  на исследуемом объекте в фиксируемый момент времени, что усложн ет прибор и увеличивает погреш ность измерени . Устройство обладае низкой производительностью при малы значени х крутизны линейно измен ющегос  напр жени , обусловленной не обходимостью изменени  напр жени  во всем рабочем диапазоне, а также невозможностью измерени  нелинейного шунтирующего сопротивлени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  паргилетров емкостных нелинейных цеп включающее генератор линейно измен ющегос  напр жени , основным элементом которого  вл етс  интегратор выход которого соединен с пол ризованным реле, осуществл ющим переключение знака входного напр жени  интегратора при достижении выходным напр жением установленных максималь ного и минимального значений. Вы ход генератора линейно измен ющегос  . напр жени  соединен с изм р емым объектом и входом X двухкоор динатного регистратора. Выход af это го регистратора соединен через изме ритель тока, преобразующий ток чере измер емый объект в напр жение, с выходом объекта измерени  2 3Недостатком известного устройства  вл ютс  низка  производительность , необходимость запсмлинани  (регистрации) всей совокупности напр жений на объекте и токов через объект в пределах всего диапазона изменений параметров объекта, допол нительна  математическа  обработка экспериментальных результатов, а та же необходимость измерени  напр жен на исследуемом объекте, что снижает точность. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и производительности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  параметров емкостных нелинейных цепей, содержащее генератор линейно-измен ющегос  напр жени , соединенный с выходом пускового блока, измеритель тока , введены сумматор, нуль-орган, задатчик калиброванного посто нного напр жени , два запоминающих блока, блок установки крутизны напр жени , два вычислительных блока, причем выход генератора линейно-измен ющегос  напр жени  соединен с первым входом сумматора и входом нуль-органа, второй вход сумматора соединен с выходом задатчика калиброванного посто нного напр жени , выход- суг.лматора с одним из зажимов дл  подключени  измер емого объекта, другой зажим через измеритель тока - со входами запоминающих блоков, управл ющие входы которых Соединены с выходс л нульоргана , а выходы запоминающих блоков , а также задатчика калиброванного посто нного напр жени ,соответственно , и блока установки крутизны напр жени , соединены со вхОда- ми вычислительных блока, выхода которых соединены со входами индикаторов . На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы действующих в устройстве напр жений и токов . Прибор содержит пусковой блок 1, генератор 2 линейноизмен ющегос  напр жени , включающий последоватльно соединенные интегратор, блок 3 установки крутизны напр жени , компараторы 4 и 5, два триггера 6 и 7 и двухканальный KONwyTaTop 8, выход генератора линейно-измен к цегос  напр жени  соединен с нуль-органом 9 и сумматором 10, который через измер емый объект 11 и измеритель 12 тока соединен с запоминающими блоками 13 и 14 и вычислительными блоками 15 и 16, которые вместе с блоком 17 задержки образуют вычислительный блок, задатчик 18 калиброванного посто нного напр жени  и индикатор 19 калиброванного посто нного напр жени , а также индикатоЕМ 20 и 21 измер емых величин. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Запускающий импульс пускового блока 1 в момент времени .(фиг, 2) поступает на вход Включение триггера 6, выход которого соединен с одним из управл ющих входов двухк 1Нального коммутатора 8, в результате чего на выходе двухканального коммутатора В, соединенного со входом интегратора 2, по вл етс  стабилизированное положительное посто нно напр жение Ug . Линейно возрастающее напр жение с выхода интегратора через блок 3 установки крутизны напр жени , представл ющий собой резисторный делитель поступает на входы компараторов 4 и 5. Вторые входы этих компараторов соединены с источниками посто нных напр жений , величины которых равны заданным Хмаксимальному компаратора 4 и минимальному . дл  компаратора 5) значени м линейно измен ющегос напр жени  t/i, . Выход компаратора 4 соед1инен со входом Сброс триггера 6 и входом Включение триггера 7, выход кртр рого соединен со вторым входом двухканального коммутатора 8. При таком включении элементов схемы равенство линейно возрастающего напр жени  на выходе блока 3 установки крутизны УЗ зна.чению11 ызывает срабатывание компаратора 4; выключение триггера ) и по вление напр жени  0-j на триггере 7, что приводит к изменению пол рности выходного напр жени  двухкацального коммутатора 8 Шо}и з ка крутизны выходного напр жени  интегратора 2. Равенство выходного напр жени  блока 3 установки крутизны напр жени  значению-Цд|() вызывает срабатывание компаратора 5, выход которого соединен со входом Сброс триггера 7, в результате чего на. выходе этого триггера (.U-j) и второ входе двухканального коммутатора 8 установитс  напр жение, равное нулю а напр жение на входе интегратора 2 блока 3 установки крутизны напр жени (из) равно значению-Uj n. Выход сумматора 10. через измер  мый объект 11 соединен со входом из мерител  .12 тока. Значение тока через измер емый объект 11 или пропор ционального ему напр жени  с выхода измерител  12 тока(и)поступает на входы запоминающих блоков 13 и.14. Управл ющие входы этих устройств соединены с выходом нуль-органа 9, вход которого соединен с выходом ге нератора линейно измен ющего напр жени . Нуль-орган 9 вырабатывает короткие раэнопол рные импульсы в момент равенства нулю возрастающего t. и убывающего (tjr) участко линейно измер ющегос  напр жени  U Эти времена полностью соответствуют равенству выходного напр жени  сумматора 10 значению калиброваннрго напр жени  .установленному задатчйком 18 калиброванного посто нногр напр жени . Таким образе, положительный импульс нуль-органа 9 осу .ществл ет запись в запоминающем блоке 13 значени  тока через измер  мый объект 11 в момент i.). . Отрицательный импульс нуль-рргана 9 осуществл ет запись в запоминающем блоке 14 значени -тока через измер емый объект 14 в момент Выход запоминающего блока 14 соединен с первыми входами вычислительных блоков 15 и 16 непрсредственно , а выход запоминающего блока 13 - со вторыми входами вычислительных блоков 15 и 16 через блок 17 задержки. Кроме того, на третий вход вычислительного блока 15 поступает значение крутизны линейно-измер ющегос  напр жени м выхода блока 3 установки крутизны напр жени , а на третий вход вычислительного блока 16значение калиброванного напр жени  с задатчика 18 калиброванного посто нного напр жени . Блок 17 задержки обеспечивает одновременность поступлени  на входы илч.ислительных блоков 15 и 16, запомненных значений токов через измер емый объект 11 i tt-,| и i соответствующих им напр жений выхода измерител  12 TOKaUL,) .i и при аналоговс -t построении прибора представл ет собой ко 4мутатор, управ л  юащй вход которого соединен с запоминающим блоком 14. Вычислительный узел 15 .осуществл ет операцию вычислени  значени  нелинейной емкости ССи}по форму - ) Вычислительный узел 16 осуществл ет операцию вычислени  нелинейного сопротивлени Р(О)по формуле ,.)vt или нелинейной проводимости Q(0), что проще реализуетс  при аналрговом методе вычислени  по формуле i. , ;МУ11И (а 11 « ° -жзначение крутизны линейно иэмен хнцегос  напр жени ; установленное значение калиброванного напр жени ; (t),L ito-значение токов через измер емый объект 11 в моменты времени t., и t соответственно , т.е. в моменты равенства входного напр жени  измер емого объекта 11 значению напр жени , установленного задатчиком калиброванного посто нного напр жени  при положительном и отрицательном значении крутизны линейно измен{шщегос  напр жени . Измер емые величины с(и и фиксируютс  на индикаторах 20 и 21The invention relates to an electrical measurement technique and can be applied to measure the parameters of nonlinear capacitors, a resistor, and their parallel connections. A device for measuring a non-linear capacitance, including a trapezoidal voltage generator, is known, the first output of which is connected to a differentiating circuit consisting of a measurable non-linear capacitance and a resistor playing the role of a current-voltage converter. The second output of the trapezoidal voltage generator is connected to a differentiating circuit consisting of a reference capacitance and the same resistor connected to a vertical deflection system of a two-coordinate recorder. The horizontal scan of the two-coordinate recorder is formed from the voltage of the keystone voltage generator C. The disadvantage of this device is the need to measure the voltage on the object under test at a fixed time point, which complicates the instrument and increases the measurement error. The device possesses low productivity with small values of the steepness of the linearly varying voltage, due to the necessity of changing the voltage in the entire operating range, as well as the impossibility of measuring the nonlinear shunt resistance. The closest to the invention is a device for measuring capacitive nonlinear circuit pargillers including a generator of linearly varying voltage, the main element of which is an integrator whose output is connected to a polarized relay that switches the sign of the integrator's input voltage when the output voltage reaches the set maximum minimum and minimum values. You move the generator linearly. the voltage is connected to the measured object and to the input X of a two-channel recorder. The output af of this recorder is connected via a current meter that converts the current through the measured object to voltage, with the output of the measurement object 2 3 The disadvantage of the known device is low productivity, the need to press (register) the entire set of voltages on the object and the currents through the object in the limits of the entire range of changes in the parameters of the object, the additional mathematical processing of the experimental results, and the need to measure the stress on the object under study, which reduces the accuracy. The aim of the invention is to improve the accuracy and performance of the measurement. The goal is achieved in that a device for measuring parameters of capacitive nonlinear circuits, containing a generator of linearly varying voltage, connected to the output of a starting unit, a current meter, has been added an adder, a zero-organ, a calibrated constant voltage setting device, two memory units , a voltage slope setting unit, two computing units, the generator output of a linearly varying voltage connected to the first input of the adder and the input of a zero-body, the second input of the adder connected to the output Adapter of calibrated DC voltage, output of an armature with one of the terminals for connecting the measured object, the other terminal through the current meter with the inputs of the storage units, the control inputs of which are connected to the output of the null body, and the outputs of the storage units, as well as unit of calibrated direct voltage, respectively, and the unit for setting the voltage steepness, are connected to the inputs of the computing unit, the outputs of which are connected to the inputs of the indicators. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the device; Fig. 2 shows timing diagrams of voltages and currents acting in a device. The device contains a starting block 1, a linearly varying voltage generator 2, which includes a sequentially connected integrator, a voltage steepness block 3, comparators 4 and 5, two triggers 6 and 7 and a two-channel KONwyTaTop 8, a linear-change generator output to the voltage of the voltage connected with the zero-body 9 and the adder 10, which through the measured object 11 and the current meter 12 is connected to the storage blocks 13 and 14 and the computing blocks 15 and 16, which together with the delay block 17 form the computing block, the unit 18 of the calibrated constant voltage and indicator 19 calibrated direct voltage, as well as indicators 20 and 21 of the measured values. The proposed device works as follows. The triggering pulse of the starting block 1 at the moment of time (FIG. 2) is fed to the input. Turning on the trigger 6, the output of which is connected to one of the control inputs of the two-channel switch 8, resulting in the output of the two-channel switch B connected to the input of the integrator 2, a stabilized positive constant voltage Ug appears. The linearly increasing voltage from the integrator output through the voltage steepness setting unit 3, which is a resistor divider, is fed to the inputs of comparators 4 and 5. The second inputs of these comparators are connected to sources of constant voltage, the magnitudes of which are equal to the specified Hmaximal comparator 4 and minimum. for comparator 5) the values of the linearly varying voltage t / i,. The output of comparator 4 is connected to the input Reset trigger 6 and the input Turn on trigger 7; ; switching off the trigger) and the occurrence of voltage 0-j on the trigger 7, which leads to a change in the polarity of the output voltage of the two-digital switch 8 Sho} and from the slope of the output voltage of the integrator 2. Equality of the output voltage of the block 3 for setting the slope to the value -Cd | () triggers the comparator 5, the output of which is connected to the Reset input of trigger 7, resulting in. the output of this trigger (.U-j) and the second input of the two-channel switch 8 is set to a voltage equal to zero and the voltage at the input of the integrator 2 of the block 3 of the voltage slope setting (from) is equal to the value Uj n. The output of the adder 10. through the measured object 11 is connected to the input of the measurer .12 current. The value of the current through the measured object 11 or the voltage proportional to it from the output of the current meter 12 (and) is fed to the inputs of the storage units 13 and 14. The control inputs of these devices are connected to the output of the zero-organ 9, the input of which is connected to the output of the generator of a linearly varying voltage. The zero-body 9 produces short raenopolar pulses at the moment when the increasing zero equals t. and the decreasing (tjr) section of the linearly measuring voltage U These times fully correspond to the equality of the output voltage of the adder 10 to the value of the calibrated voltage. Set by the setpoint 18 of the calibrated constant voltage. Thus, the positive impulse of the zero-organ 9 is realizing the recording in the storage unit 13 of the current value through the measuring object 11 at the moment i.). . The negative pulse of the null-prgan 9 records the value-current in the storage unit 14 via the measured object 14 at the time. The output of the storage unit 14 is connected to the first inputs of the computing units 15 and 16 directly, and the output of the storage unit 13 is connected to the second inputs of the computing units 15 and 16 through delay block 17. In addition, the third input of the computational unit 15 receives the value of the steepness of the linear-measuring voltage of the output of the unit 3 for the installation of the slope of the voltage, and the third input of the computational unit 16 means the calibrated voltage from the unit 18 of the calibrated direct voltage. The delay unit 17 ensures simultaneous arrival at the inputs of the orc-output units 15 and 16, the stored values of the currents through the measured object 11 i tt-, | and i the corresponding output voltages of the TOKaUL meter 12,) .i and in the analog-t instrument construction is a 4 switch, the control input of which is connected to the storage unit 14. The computing node 15 performs the operation of calculating the non-linear capacitance value CC } by form -) Computing node 16 performs the operation of calculating the nonlinear resistance P (O) by the formula.) vt or the nonlinear conductivity Q (0), which is easier to implement with the analog method of calculation by formula i. ,; МУ11И (a 11 "° is the value of the steepness of linear and aelectric voltage; the set value of the calibrated voltage; (t), L is the ito value of the currents through the measured object 11 at times t. And t, respectively, i.e. at the moments of equality of the input voltage of the measured object 11 to the value of the voltage set by the calibrator of direct voltage, with a positive and negative value of the slope, the linear variation of the measured voltage with measured values (and and fixed on the indicators 20 and 21

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЕМКОСТНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ, содержащее генератор линейноиэменяющегося напряжения, соединенный с выходом пускового блока, измеритель тока, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, в него введены сумматор, нуль-орган, задатчик калиброванного постоянного напряжения, два запоминающих блока, блок установки крутизны напряжения, два вычислительных блока, причем выход генератора линейноизменяющегося напряжения соединен с первым входом сумматора и входом нуль-органа, второй вход сумматора соединен с выходом задатчика калиброванного постоянного напряжения, выход сумматора - с одним из зажимов для подключения измеряемого объекта.DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF CAPACITIVE NONLINEAR CIRCUITS, comprising a linearly varying voltage generator connected to the output of the starting block, a current meter, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of the measurement, an adder, a zero-organ, a calibrated constant voltage regulator are introduced into it, two storage units, a voltage slope setting unit, two computing units, the output of the ramp generator being connected to the first input of the adder and the zero-org input on, the second input of the adder is connected to the output of the calibrated constant voltage regulator, the output of the adder is connected to one of the terminals for connecting the measured object. другой зажим через измеритель тока со входами запоминающих блоков, управляющие входы которых соединены с выходом нуль-органа, а выходы запоминающих блоков, а также задатчика калиброванного постоянного напряжения и блока установки крутизны напряжения, соответственно, соединены со входами вычислительных блоков, выходы которых соединены со входами индикаторов.another clamp through a current meter with inputs of memory blocks, the control inputs of which are connected to the output of the zero-organ, and the outputs of the memory blocks, as well as the calibrated constant voltage regulator and the voltage slope setting block, respectively, are connected to the inputs of the computing blocks, the outputs of which are connected to the inputs indicators. (Л CZ(L cz
SU823376453A 1982-01-05 1982-01-05 Capacitive non-linear circuit parameter measuring device SU1013874A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823376453A SU1013874A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Capacitive non-linear circuit parameter measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823376453A SU1013874A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Capacitive non-linear circuit parameter measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1013874A1 true SU1013874A1 (en) 1983-04-23

Family

ID=20990416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823376453A SU1013874A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Capacitive non-linear circuit parameter measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1013874A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 333495, кл. С, 01R ,17.07.72 . 2. Всеволожский А.А., Сиэогин Ю.М. Филиппов В.А. Установка дл исследовани МПД-структур. Сб. научных трудов КПИ, 1974, с.101. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5294889A (en) Battery operated capacitance measurement circuit
US4103225A (en) System and method for determining capacitance and cable length in the presence of other circuit elements
JPS61292067A (en) Method for measuring electric energy
GB1383062A (en) Corrosion ratemeter
SU1013874A1 (en) Capacitive non-linear circuit parameter measuring device
GB1589957A (en) Method and apparatus for determining the resistance value of an unknown resistance by measuring the conductance of that resistance
US3370230A (en) Pulse measuring system
SU1599804A1 (en) Apparatus for measuring parameters of two-component two-terminal networks
SU949539A1 (en) Conductometric pickup resistance meter
RU2008690C1 (en) Method for measuring of electric capacitance and inductance
SU900217A1 (en) Digital resistance meter
RU2028634C1 (en) Method of and device for insulation resistance measurement in alternating-current lines incorporating static converters
SU1007034A2 (en) Measuring bridge
SU951194A1 (en) Device for measuring and checking insulation resistance
RU2038604C1 (en) Apparatus for measuring capacitance and inductance values
SU1441330A1 (en) Pulse-frequency functional converter of resistance sensor impedance
SU1046928A1 (en) Digital voltmeter
SU898332A1 (en) Method of measuring resistor resistance
SU1571436A1 (en) Method of measuring mechanical values
SU1100579A1 (en) Device for measuring and checking resistance of electric network insulation
SU991442A1 (en) Integrator non-linearity measuring device
SU467797A1 (en) Welding current measurement method
SU1742742A1 (en) Relative pulse duration digital meter
SU1267290A1 (en) Converter of parameters of conductivity transducer
SU1132255A1 (en) Device for measuring voltage divider relative error