SU1023251A1 - Two-terminal network parameter meter - Google Patents

Two-terminal network parameter meter Download PDF

Info

Publication number
SU1023251A1
SU1023251A1 SU813267907A SU3267907A SU1023251A1 SU 1023251 A1 SU1023251 A1 SU 1023251A1 SU 813267907 A SU813267907 A SU 813267907A SU 3267907 A SU3267907 A SU 3267907A SU 1023251 A1 SU1023251 A1 SU 1023251A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
terminal
input
output
generator
Prior art date
Application number
SU813267907A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Викторович Волохин
Николай Васильевич Нагаец
Галина Андреевна Никифорова
Елена Николаевна Грехова
Борис Павлович Химиченко
Александр Федорович Погребной
Юрий Николаевич Самарцев
Игорь Юрьевич Сергеев
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
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 Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU813267907A priority Critical patent/SU1023251A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1023251A1 publication Critical patent/SU1023251A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ RhC-ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий управл емый генератор рабочей частоты, преобразователь частоты, один из входов которого соединен с первым зажимом дл  подключени  измер емого двухполюсника и образцовой меры, усилитель промежуточной частоты, соединенный с одним из входов измерительно-вычислительного узла, другой вход последнего соединен с выходом управл емого генератора рабочей частоты, вход которого соединен с управл ющим выходом измерительно-вычислительного узла, отличающийс  тем, что, с целью повьаиени  точности измерени , выход управл емого генератора частоты подключен к второму зажиму дл  подключени  измер емого двухполюсника , выход преобразовател  частоты через усилитель промежуточной частоты соединен с входом образцовой меры, а управл кэдий выход измерительно-вычислительного узла соединен с другим входом преобразовател  частотыA RHC-PARAMETER METER OF TWO-POLES, containing a controlled operating frequency generator, a frequency converter, one of the inputs of which is connected to the first terminal for connecting the measured two-terminal and an exemplary measure, an intermediate frequency amplifier connected to one of the inputs of the measuring and computing node, the other input of the last connected to the output of a controlled operating frequency generator, the input of which is connected to the control output of the measuring and computing node, characterized in that, in order to measurement accuracy, the output of the controlled frequency generator is connected to the second terminal for connecting the measured two-terminal network, the output of the frequency converter is connected to the reference measure input through an intermediate frequency amplifier, and the control output of the measuring and computing node is connected to another frequency converter input

Description

юYu

со ьоsoh

СП Изобретение относитс  к электрорадиоизмерительной технике и предназначено дл  измерени  пассивных параметров двухполюсников в широком диапазоне частот. Известен измеритель импеданса, со держащий опорный генера р, двухкана льный стробоскопический преобразоват тель, эталонный резистор, управл емы фазовращатель, управл емый аттёнюаJOP , два ключа, дифференциальный усилитель, комплексное сопротивление уравновешивани , фазовращатель, огра ничители, стробированные усилители , ин икаторы нуль-орган, инвертирующи усилитель рЗ . Недостатком такого измерител   вл етс  то, что в погрешность измерени  входит погрешность преобразовани опорного и сигнального каналов стро- боскопического преобразовател . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  преобразователь параметров комплексных сопротивлений в напр жение, содержащий преобразователь частоты, модул т ры, образцовую меру, источник напр ж ни  рабочей частоты, и источник напр жени  фиксированной частоты 23 . Недостатком прототипа  вл етс  то что погрешность модул тора полностью входит в погрешность преобразовани . Цель изобретени  - повышение томности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель КЬС-параметров двухполюсников, содержащий управл емый генератор рабочей частоты, преобразователь частоты, один из входов которого соединен с первым зажимом дл  подключени  измер емого двухпогюсьжка и образцовой меры, усилитель промежуточной частоты, соединенный с одним из входов измерительно-вычислительного узла, другой вход после него соединен с выходом управл емого генератора рабочей частоты, вход которого соединен с управл ющим выхо дом измерительно-вычислительного узла, выход управл емого генератора рабочей частоты подключен к второму зажиму дл  подключени  измер емого двухполюсника, выход преобразовател  частоты через усилитель промежуточной частоты соединен с входом об образцовой меры, а управл ющий выход измерительно-вычислительного узла соединен с другим входом преобразовател  частоты. Измерит ель RhC-парам етров- двухполюсников содержит управл емый генератор 1 рабочей частоты, первый цифровой вольтметр 2, контролируемый двухполюсник 3, преобразователь Ц частоты, образцовую меру 5 а выход преобразовател  t частоты подключен, через усилитель 6 промежуточной частоты к второму полюсу образцовой меры 5 и к входу второго цифрового вольтметра 7, генератор 8 стробирующих импульсов, выходом подключенный через формирователь 9 стробирующих импульсов к второму входу преобразовател  Ц частоты, кроме того, цифровое отсчетное устройство 10, управл емый генератор 1 рабочей частоты, цифровые вольтметры 2 и 7 и генератор 8 стробирующих импульсов через интерфейс 11 соединены с микропроцессорным блоком 12, причем указанные узлы представл ют собой измерительновычислительный узел 13. ИзмерительRhC-параметров двухполюсников работает следующим образом. На выходе генератора 1 рабочей частоты, управл емого через интерфейс 11 микропроцессорным блоком 12 устанавливаетс  высокочастотное напр жение и 05 требуемой частоты, которое подаетс  на первь1й зажим контролируемого двухполюсника 3 и вход цифрового вольтметра 2. Напр жение со второй клеммы контролируемого двухполюсника 3 подаетс  на преобразователь k частоты. Генератор 8 стробирующих импульсов, управл емый микро-. процессорным блоком 12, через формирователь 9 стробирующих импульсов выдает стробирующие импульсы длительностью 0,6-0,9 НС на второй вход преобразовател  k частоты. Частота следовани  стробимпульсов вычисл ете с  микропроцессорным блоком 12 из соотношени  пр таким образом, чтобы независимо от значени  задаваемой рабочей частоты значение промежуточной частоты на выходе преобразовател  частоты было посто нным, допустимым 20 кГц. Напр жение преобразованной частоты Unp с выхода преобразовател  j частоты усиливаетс  усилителем промежуточной частоты 6 и через образцовую меру 5 усиленное напр жение Uge подаетс  на вход преобразовател  частоты. 3. 10 где оно суммируетс  с высокочастотны напр жением рабочей частоты. Суммарное напр жение стробируетс  и в моменты времени стробировани  на вход.преобразовател  k частоты воздействует напр жение некомпенсаци При достаточно большом коэффициенте усилени  усилител  6 промежуточной частоты напр жение на входе преобразовател  частоты в моменты строт бировани  стремитс  к нулю. 8 резуль тате этого исключаетс  вли ние параметров контролируемого двухполюсника 3 на коэффициент передачи преобразозател  k частоты, а также уменьшаетс вли ние мультипликативной погрешности блоков преобразовател  k частоты и усилител  6 промежуточной частоты. Напр жени , снимаемые с выходов управл емого генератора 1 рабочей частоты и усилител  6 промежуточной, частоты, измер ютс  цифровыми вольтме .трами 2 и 7, информаци  о результа тах измерени  через интерфейс 11 заноситс  в микропроцессорный блок 12. По .значени м этих напр жений заданной рабочей и преобразованной частот микропроцессорный блок 12 вычисл ет RVtC -параметры контролируе мого двухполюсника 3Рассмотрим работу измерител  RHC параметров двухполюсников на примере измерени  емкости конденсатора. В режиме измерени  емкости конденсатора можно примен ть в качестве образцовой меры эталонные конденсаторы индуктивности и резисторы. При большом усилении усилител  6 можно записать соотношение iH Uoc : . X сх са где Нос напр жение низкой фиксиро ванной преобразованной частоты inp снимаемое с выхода усилител  6 промежуточной частоты, Хс -емкостное сопротивление измер емого конденсата С на частоте { входного напр жени  U л и равное QTt-f г Вх - емкостное сопротивление эталонного конденсатора на частоте f по преобразо1 ванного напр жени  и равное Подставив значени  дл  емкостных сопротивлений х и в (1), пблучаем соотношение x-2ft ex x Uoc2 {npC3. После преобразовани  Cj( определитс  как Сх-гр вх Обозначив k- коэффициент 6%, ig передачи преобразовани , , коэффициент трансформации преобразовател  частоты k, получаем 4 Из выражени  (3) видно, что емкость эталонного конденсатора в коэффициент трансформации раз больше« чем измер ема . Кроме того, эталонна  емкость работает на фиксированной низкой частоте, например 20 кГц. А на такие частоты наша промышленность выпускает магазины эталонных емкостей , аттестованных с погрешностью 0,р1% и менее. Измеритель RVjC -параметров двухполюсников в режиме измерени  С работает следующим образом. Микропроцессорный блок 12 через интерфейс 11 устанавливает необходи- . мую рабочую частоту f Q , котора  снимаетс  с выхода управл емого генератора рабочей частоты, и определен ную частоту следовани  стробирующих импульсов 1 cfр, снимаемую с выхода генера.тора 8 стробирующих импульсов. Причем частота следовани  стробимпульсов ICTP устанавливаетс  таким образом, чтобь1 преобразованна  частота была фиксированной и равной,, например, 20 кГц, т.е. должнб соблюдатьс  следующее соотношение между частотами: пр . 7 где N - количество периодов Tg рабочей частоты, . которое укладываетс  в периоде ТСТР« 1/ic-tp следова„ , J- - г ни  стробирующих импульсов, N- 1,2,3... После этого, в микроп оцессорном блоке 12 вычисл етс  коэффициент трансформации Q . Одновременно даётс  команда цифровым вольтметрам 2 и 7 на измерение амплитуды напр жений UBX Ugj . Результаты измерений через интерфейс 11 занос тс  в пам ть микропроцессорного блока 12, где и 0 516 вычисл етс  емкость С по соотношению (3). Измеритель также позвол ет измер ть и малые емкости в дес тые доли пикофорад по значени м больших эталонных емкостей, номинальные значени  которых в коэффициент трансфермации О раз больше. Измерение индуктивности и резисторов происходит аналогичным образом. Таким образом, в пре цлагаемом измерителе параметров двухполюсников увеличиваетс  точность измерени  по сравнению с прототипом.The invention relates to an electrical radio-measuring technique and is intended to measure the passive parameters of two-terminal networks over a wide frequency range. Known impedance meter with the holding support generates p dvuhkana flax stroboscopic transformative Tel, reference resistor, controlled emy phase shifter controlled by attonyuaJOP two keys, a differential amplifier, impedance equilibration phase shifter confine nichiteli, gated amplifiers yn ikatory zero body inverting amplifier rz. The disadvantage of such a meter is that the measurement error includes the conversion error of the reference and signal channels of the strobe-scope transducer. The closest technical solution to the invention is a converter of parameters of complex resistances to voltage, containing a frequency converter, modulators, a sample measure, a source of operating voltage, and a source of voltage of a fixed frequency 23. The disadvantage of the prototype is that the modulator error is fully included in the conversion error. The purpose of the invention is to increase the measuring tonality. The goal is achieved by the fact that in the KHC-parameters of two-terminal network, containing a controlled operating frequency generator, a frequency converter, one of the inputs of which is connected to the first terminal for connecting the measured two-bend and an exemplary measure, an intermediate frequency amplifier connected to one of the inputs - computing node, another input after it is connected to the output of the controlled operating frequency generator, the input of which is connected to the control output of the measuring and computing node, d controllably operating frequency of the generator is connected to the second terminal for coupling the measured two-terminal network, the output of the frequency converter through an intermediate frequency amplifier connected to the input of the exemplary measure and control output measuring and computing node is connected to another input of the frequency converter. The RhC-pair-two-terminal meter contains a controlled operating frequency generator 1, a first digital voltmeter 2, a controlled two-pole 3, a frequency C converter, sample measure 5 and the output of the frequency converter t is connected via an intermediate frequency amplifier 6 to the second pole of model measure 5 and to the input of the second digital voltmeter 7, a strobe pulse generator 8, an output connected through a gate driver 9 strobe pulses to the second input of the frequency converter C, in addition, a digital reading device 10, a controlled operating frequency generator 1, digital voltmeters 2 and 7, and a strobe pulse generator 8 are connected via interface 11 to microprocessor unit 12, these nodes being measuring and calculating node 13. The RhC parameter of two-terminal devices works as follows. At the output of the operating frequency generator 1, controlled via the interface 11 by the microprocessor unit 12, a high-frequency voltage and a required frequency 05 are applied, which is fed to the first terminal of the controlled two-terminal 3 and the digital voltmeter 2. The voltage from the second terminal of the controlled two-pole 3 is fed to the converter k frequencies. Generator 8 gating pulses, micro-controlled. processor unit 12, through the driver 9 gating pulses produces gating pulses with a duration of 0.6-0.9 NS to the second input of the frequency converter k. The frequency of strobe pulses is calculated with microprocessor unit 12 from the ratio pr so that regardless of the value of the specified operating frequency, the intermediate frequency at the output of the frequency converter is constant, valid 20 kHz. The voltage of the converted frequency Unp from the output of the frequency converter j is amplified by the intermediate frequency amplifier 6 and, through reference measure 5, the amplified voltage Uge is fed to the input of the frequency converter. 3. 10 where it is summed with the high frequency voltage of the operating frequency. The total voltage is gated and at the time points of gating to the input frequency converter k there is a noncompensation voltage. When the gain of the intermediate frequency amplifier 6 is sufficiently high, the voltage at the input of the frequency converter at frame times tends to zero. As a result, the influence of the parameters of the monitored two-terminal 3 on the transmission coefficient of the frequency converter k is eliminated, and the influence of the multiplicative error of the blocks of the frequency converter k and the intermediate-frequency amplifier 6 is reduced. The voltages taken from the outputs of the controlled generator 1 of the operating frequency and the amplifier 6 intermediate, the frequencies are measured by digital voltmeters 2 and 7, the information on the measurement results through the interface 11 is recorded in the microprocessor unit 12. According to the values of these voltages microprocessor unit 12 calculates the RVtC parameters of a controlled two-terminal 3 given a working and converted frequency. Let us consider the operation of a two-terminal RHC meter using the example of capacitor capacitance measurement. In capacitor capacitance measurement mode, reference inductance capacitors and resistors can be used as an exemplary measure. With a large gain amplifier 6, you can write the ratio iH Uoc:. X ska where Nose is the voltage of a low fixed converted frequency inp taken from the output of amplifier 6 of the intermediate frequency, Xs is the capacitance of the measured condensate C at the frequency {of the input voltage U l and equal to QTt-f g Bx is the capacitance of the reference capacitor on the frequency f at the converted voltage and equal to By substituting the values for capacitances x and in (1), we obtain the ratio x-2ft ex x Uoc2 {npC3. After converting Cj (defined as Cx-gr ix. Denoting k as a ratio of 6%, ig of the conversion transmission, the transformation ratio of the frequency converter k, we get 4 From expression (3) it can be seen that the capacitance of the reference capacitor to the transformation ratio is larger than the measured In addition, the reference capacitance operates at a fixed low frequency, for example, 20 kHz, and at such frequencies our industry produces stores of reference capacitances certified with an error of 0, p1% or less. The RVjC meter -parameters of two-terminal circuits Measurement C operates as follows. The microprocessor unit 12, via interface 11, sets the required operating frequency f Q, which is removed from the output of the controlled operating frequency generator, and the determined gating frequency 1 cfp, taken from the generator output 8 gating pulses. Moreover, the ICTP strobe pulse frequency is set so that the converted frequency is fixed and equal, for example, 20 kHz, i.e. The following relationship between frequencies should be observed: 7 where N is the number of periods Tg of the operating frequency,. which is laid down in the TSTR period of "1 / ic-tp trail", J- - of gating pulses, N- 1,2,3 ... After that, in the micro processor unit 12, the transformation ratio Q is calculated. At the same time, a digital voltmeter 2 and 7 command is given to measure the amplitude of the voltages UBX Ugj. The results of measurements through the interface 11 are stored in the memory of the microprocessor unit 12, where and 0 516 the capacity C is calculated by the relation (3). The meter also allows small capacitances to be measured in tenths of picoforads by the values of large reference capacitances, the nominal values of which, in the transfermation coefficient, are O times larger. Measurement of inductance and resistors is similar. Thus, in the two-terminal parameter meter, which is preliminarily measured, the measurement accuracy is increased in comparison with the prototype.

Р-СОR-CO

WW

±±

Claims (1)

ИЗМЕРИТЕЛЬ RhC-ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΒ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий управляемый генератор рабочей частоты, преобразователь частоты, один из входов которого соединен с первым зажимом для подключения измеряемого двухполюсника и образцовой меры, усилитель промежуточной частоты, соединенный с одним из входов измерительно-вычислительного узла, другой вход последнего соединен с выходом управляемого генератора рабочей частоты, вход которого соединен с управляющим выходом измерительно-вычислительного узла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, выход управляемого генератора рабочей частоты подключен к второму зажиму для подключений измеряемого двухполюсника, выход преобразователя частоты через усилитель промежуточной частоты соединен с входом образцовой меры, I а управляющий выход измерительно-вы- I числительного узла соединен с другим | входом преобразователя частоты· I fRhC-ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΒ TWO-POLE METER, containing a controlled operating frequency generator, a frequency converter, one of the inputs of which is connected to the first terminal for connecting the measured two-terminal and exemplary measures, an intermediate frequency amplifier connected to one of the inputs of the measuring and computing unit, the other input of the last connected to the output of a controlled operating frequency generator, the input of which is connected to the control output of the measuring and computing node, characterized in that, in order to increase accuracy measurement output managed operating frequency of the generator is connected to a second terminal for connection of the measured two-terminal network, the output of the frequency converter through an intermediate frequency amplifier coupled to the input of an exemplary action, and the control output I measurement and numeral I You are a node connected to the other | frequency converter input · I f IO2325IIO2325I
SU813267907A 1981-03-31 1981-03-31 Two-terminal network parameter meter SU1023251A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813267907A SU1023251A1 (en) 1981-03-31 1981-03-31 Two-terminal network parameter meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813267907A SU1023251A1 (en) 1981-03-31 1981-03-31 Two-terminal network parameter meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1023251A1 true SU1023251A1 (en) 1983-06-15

Family

ID=20950485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813267907A SU1023251A1 (en) 1981-03-31 1981-03-31 Two-terminal network parameter meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1023251A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР Н 597989. кл.О 01 R 27/2б, 1975. i 2, Авторское свидетельство СССР N250298, кл. G 01 R 27/02, 1968 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4091683A (en) Single channel electrical comparative measuring system
US3926056A (en) Conductivity, temperature and pressure measuring system
US4165483A (en) Capacitive pick-off circuit
GB1590794A (en) Viscosimeter and/or densitometer
US5045797A (en) Continuous condition sensing system determining liquid level by admittance measurement
EP0862060A2 (en) RMS converter using digital filtering
SU1023251A1 (en) Two-terminal network parameter meter
KR0161274B1 (en) Ratiometric measurement circuit with improved noise rejection
US4546441A (en) Method and apparatus for time based measurement of impedance
US4359682A (en) Method and apparatus for testing the output reflection coefficient of an automatic level controlled source
US4181949A (en) Method of and apparatus for phase-sensitive detection
US4719408A (en) Apparatus for indicating proper compensation of an adjustable frequency compensation network
JPH04168371A (en) Settling-characteristic measurement
JPH0454198B2 (en)
SU855534A1 (en) Device for measuring direct-current resistance
SU1504489A1 (en) Contact-free displacement-to-frequency transducer
RU2020745C1 (en) Nonelectric-quantity-to-digital-code converter
SU1051459A1 (en) Device for measuring electric capacitance
SU943583A1 (en) Device for electrical signal stroboscopic conversion
RU2018137C1 (en) Voltage-time interval transducer
SU798631A1 (en) Method of measuring complex-impedance components
SU1026084A1 (en) Single pulse duration measuring device
RU2198410C2 (en) Multichannel device measuring root-mean-square value of voltage
JPH0313741Y2 (en)
SU566205A1 (en) Converter of parameters of three-component two-