SU1150555A1 - Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников - Google Patents

Abstract

1. МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержапщй электрический М9ст, два смежных плеча разных ветвей которого образованы резисторами, третье плечо - клеммами дл  подключени  объекта измерени , четвертое плечо - уравновешивающим многоэлементным пассив- ным двухполюсником, состо щим из последовательно соединенных первого резистора и первой катушки индуктивности , к смежным выводам которых подключен один из выводов второго резистора , генератор импульсов сложной формы, первый выход которого соединен с первой вершиной диагонали питани  электрического моста, второй выход генератора импульсов сложной формы и втора  вершина диагонали питани  электрического моста соединены с ,общей шиной, нуль-индикатор, подключенный к измерительной диагонали электрического моста двум  входами , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет измерени  параметров п тиэлементных пассивных двухполюсников, в него введены втора  катушка индуктивности и третий резистор , соединенные между собой параллельно и включенные между вторым выводом второго резистора и вторым выводом первой катушки индуктивности,. выход генератора импульсов сложной формы соединен с третьим входом нуль-индикатора. 2. Мостовой измеритель по п. 1, S отличающийс  тем, что (Л генератор импульсов сложной формы содержит четыре формировател  импульсов пр моугольной формы с изменением напр жени  в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному , коммутатор, соответствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, ел о СП ел ел блок синхронизации, четыре выхода которого соответственно соединены с входами формирователей импульсов, п тый выход - с одним из входов коммутатора, выход которого соединен с первым, вькодом генератора импульсов сложной.Формы, шестой выход блока синхрониэации соединен с /третьим выходом генератора импульсов сложной формы, седьмой выход блока синхронизации соединен с вторым выходом генератора импульсов сложной формы.

Description

Изобретение относитс  к измерени электрических переменных: величин, в частности к измерительным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерйтельной технике, автоматике и промьшшенной электронике, например его можно использовать дл  измерени  п  ти параметров двухполюсника, содержащего однотипные реактивные элемен ты. Известно устройство дл  измерени  параметров двзгкполюсников, содержащее электрический мост, генера торы длинных и коротких пр моугольных импульсов, объект измерени , сумматор и три канала обработки и и дикащш сигналов с моста l 1 - Недостатком даннбго устройства  вл етс  отсутствие, возможности эг дельного уравновешивани  более чем по трем параметрам. Наиболее близким по технической емкости к изобретению  вл етс  электрический мост, содержащМ гене ратор импульсов трапецеидальной формы, электрический мост с резисто рами в смежных плечах отношени  разных ветвей, объектом измерени  и плечом сравнени , в которое входи два резистора и одна индуктивность С23. Недостатком известного устройств  вл етс  отсутствие возможности раз дельного уравновешивани  и измерени более чем трех параметров двухполюс ников. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей мостово го измерител  за счет измерени  параметров п тиэлементных пассивных двухполюсников. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в мостовой измеритель пара метров пассивных двухполюсников, содержащий электрический.мост, два алежнък плеча разных ветвей которого образованы резисторами, третье плечо - клеммами дл  подключени  объекта измерени , четвертое плечо уравновешивающим многоэлементным пассивным двухполюсником, состо щим из последовательно соединенных первого резистора и первой катушки индуктивности, к смежным выводам которых подключен один из выводов второго резистора, генератор импуль сов сложной формы, первьй выход которого соединен с первой вершиной диагонали питани  электрического моста , второй выход генератора импульсов сложной формы и втора  вершина диагонали питани  электрического моста соединены с общей шиной, нуль-индикатор , подключенный к измерительной диагонали электрического моста двум  входами, введены втора  катушка индуктивности и третий резистор, соединенные между собой параллельно и включенные между вторым выводом второго резистора и вторым вьгоодом пер вой катушки индуктивности, третий выход генератора импульсов сложной формы соединен с третьим входом нуль-индикатора. Генератор импульсов сложной формы содержит четыре формировател  импульсов пр моугольной формы с изменением напр жени  в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному, коммутатор, соответ-ствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, блок синхронизахши, четыре выхода которого соответственно соединены с входами формирователей импульсов, п тый выход - с одним из входов коммутатора , выход которого соединен с первым выходом генератора импульсов сложной формы, шестой выход блока синхронизации соединен с третьим выходом генератора импульсов сложной формы, седьмой выход блока синхронизации соединен с вторым вйпсодом генератора импульсов сложной формы. На чертеже представлена функциональна  схема мостового измерител  параметров пассивных двухполюсников. Мостовой измеритель содержит генератор 1 сложных импульсов, выход которого подключен к входу четырехплечего моста, содержащего в смежных плечах резисторы 2 и 3, в третьем плече - клеммы дл  подключени  , объекта измерени , в четвертом плече - уравновешиваклций двухполюсник. Уравновешивающий двухполюсник состоит из последовательно соединенных резистора 4 и катушки индуктивности 5, параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 6 и катушка индуктивности 7, а параллельно ей подключен резистор 8. Объект измерени  состоит из последовательно соединенных резистора 9

и катушки индуктивности 10, параллелно которой включены последовательно соединенные резистор 11 и катушка индуктивности 12, а также резистор 1 В измерительную диагональ четьфехполюсника включен нуль-индикатор 14, третий вход которого соединен с третьим выходом генератора 1.

Генератор 1 сложных импульсов состоит из коммутатора 15, формирователей импульсов: формировател  16 пр моугольных импульсов, формировател  1 7 импульсов линейно измен ющегос  напр жени , формировател  18 с измене1шем напр жени  в импульсе по квадратичному закону, формировате-i, л  19 с изменением лапр жени  в импульсе по кубичному закону; выходы этих формирователей соединены с входми коммутатора 15, выход которого  вл етс  выходом генератора t, а входы генераторов, один вход коммутатора и вход нуль-ивдикатора соединены с вьвсодами блока 20 синхронизации .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии напр жение на входе и выходе четырехплечего . моста равно нулю. Под воздействием управл й цих импульсов с блока 20 синхронизации коммутатор 15 вначале подключает к мосту формирователь 16 пр моугольных импульсов. Блок синхронизации построен на основе автоколебательного мультивибратора с распределителем импульсов. Формирователь пр моугольных импульсов построен на основе заторможенного мультивибратора , а коммутатор - на основе управл емых электронных ключей.

При воздействии очередного пр моугольного импульса в установившемс  режиме в ветв х устанавливаютс  нулевые токи, и напр жение неравновеси  зависит только.от величин сопротивлени  резисторов 2, 3, 4 и . Однократной регулировкой значений ; сопротивлени  резистора 4 приводим плоскую вершину сигнала на выходе моста к нулю,т.е.. выполн ем первое условие равновеси . Равновесие отмечаем по нуль-индикатору 14, в качестве которого служит осциллограф .

После первого уравновешивани  коммутатор 15 подключает к мосту формирователь 17 импульсов линейно

измен ющегос  напр жени . При воздействии очередного импульса после окончани  переходного процесса в ветв х устанавливаютс  неизмен ющиес  токи и напр жение неравновеси  зависит от резисторов 2 и 3 и катушек индук ТИБ костей 5 и 10. Име  в виду, что первое условие равновеси  выполнено, приводим к нулю однократной регулировкой значений индуктивности катушки 5 плоскую вершину сигнала неравновеси  и выполн ет второе условие равновеси .

Равновесие здесь и в дальнейшем отмечаем по нуль-индикатору 14. Далее коммутатор 15 подключает к мосту формирователь 18 с изменением напр жени  в импульсе по квадратичному закону, собранный по схеме генератора линейно измен ющегос  напр жени  с интегратором.При воздействии квадратичного импульса, после окончани  переходного процесса, устанавливаетс  неизмен ющийс  ток завис щий лишь от сопротивлени  резистора 6. Однократной регулировкой значений сопротивлени  резистора 6 приводим к нузйо плоскую вершину сигнала неравновеси  и выполн ем третье условие равновеси .

Наконец коммутатор 15 через блок синхронизации 20 подключает формирователь 19 с изменением напр жени  в импульсе по кубичному закону. В качестве такого генератора служит геератор линейно измен клцегос  напр жени  с двум  последовательно включенными интеграторами.

При воздействии кубичного импульса после окончани  переходного процесса напр жение неравновеси  не зависит от индуктивности катушки индуктивности 7 и не зависит от резистора 8. Однократной регулировкой знаений индуктивности катушки 7 приводим плоскую вершину сигнала неравновеси  к нулю и выполн ем четвертое условие равновеси .

Во врем  переходного процесса напр жение неравновеси , которое имеет форму экспоненциальных всплесков, зависит от всех уравновешивающих параметров. Однократной регулировкой резистора 8 приводим всплески к нулю и выполн ем последнее п тое условие равновеси .

Измер емую величину определ ют из уравнений () i ) где 1-14 .1-12 , fl-. Rg Lj - искомые п ть параме 21 Rj I 4 I ,Rg- сопротивлени  J)eзиc торов 2,3,4,6, и 8; Lj- .Lg - индуктивностй катушек 5 и 7 индуктивности . Таким образом, предложенное устройство позвол ет измер ть п ть пар метров двухполюснику, что расшир ет его функциональные возможности и сферу применени  и при этом решаетс  задача контрол  и измерени  параметров объектов, содержащих в схеме замещени  п ть элементов, из которых два элемента  вл ютс  реактивными одинаковыми по характеру и представл ют собой индуктивности. Уравновешивание моста раздельное, и уровень сложности обработки сигналов неравновеси  при измерении п ти элементов аналогичен уровню обрабо ки сигнала как и в случае измерени  только одного параметра вследствие того, что информаци  об измер емых параметрах заключаетс  в плоской вершине сигнала неравновеси , что перспективно дл  автоматических измерений . Объект измерени  в предлагаемом устройстве может быть другим.

Claims (2)

1. МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий электрический м<?ст, два смежных плеча разных ветвей которого образованы резисторами, третье плечо - клеммами для подключения объекта измерения, четвертое плечо - уравновешивающим многоэлементным пассив-> ным двухполюсником, состоящим из последовательно соединенных первого резистора и первой катушки индуктивности, к смежным выводам которых подключен один из выводов второго резистора, генератор импульсов сложной формы, первый выход которого соединен с первой вершиной диагонали питания электрического моста, второй выход генератора импульсов сложной формы и вторая вершина диагонали питания электрического моста соединены с общей шиной, нуль-индикатор, подключенный к измерительной диагона ли электрического моста двумя входами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения пара- ¹ метров пятизлементных пассивных двухполюсников, в него введены вторая катушка индуктивности и третий резистор, соединенные между собой параллельно и включенные между вторым выводом второго резистора и вторым выводом первой катушки индуктивности,. третий выход генератора импульсов сложной формы соединен с третьим · входом нуль-индикатора.

2. Мостовой измеритель по п. 1, g отличающийся тем, что генератор импульсов сложной формы содержит четыре формирователя импульсов прямоугольной формы с изменением напряжения в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному, коммутатор, соответствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, блок синхронизации, четыре выхода которого соответственно соединены с входами формирователей импульсов, пятый выход - с одним' из входов коммутатора, выход которого соединен с первым, выходом генератора импульсов сложной.формы, шестой выход блока синхронизации соединен с (третьим выходом генератора импульсов сложной формы, седьмой выход блока' синхронизации соединен с вторым выходом генератора импульсов сложной формы.

1 1150555 ι