SU1150557A1 - Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников - Google Patents

Abstract

1. МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТПЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ , содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к диагонали питани  четьфехплечего электрического моста, смежные плечи которого образованы конденсаторами, общие выводы которых соединены с первой вершиной диагонали питани , третье плечо образовано уравновешивающим многоэлементным пассивным двухполюсником , состо щим из последовательно соединенных конденсатора, резистора и катущки индуктивности, четвертое плечо образовано клеммами дл  подключени  объекта измерени , нулкг индикатор, подключенный к измерительной диагонали четырехплечего электрического моста и третьим входом к третьему выходу генератора импульсов сложной формы, отличающийс   тем, что, с целью раапирени  функциональных возможностей, в уравновешивающее плечо четырехплечего электрического моста введены параллельно соединенные резистор и конденсатор , подключенные параллельно каTjraiKe индуктивности. 2. Измеритель по п. 1, отличающийс  тем, что генератор, { импульсов сложной формы содержит (л один формирователь импульсов пр моугольной формы и .три формировател  с изменением напр жени  в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному, коммутатор, соответствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход соединен с первым выходом ел генератора, блок синхронизации, четыо ре выхода которого соединены с соотСП ветств пощими входами .Формирователей ел импульсов, п тый - с .одним из входов | коммутатора, шестой - с вторым выходом , седьмой - с третьим выходом гег нератора импульсов сложной формы.

Description

Изобретение относитс  к измереншо электрических переменных величин-, в частности к измерительным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике и промьшшенной электронике, например его можно использовать дл  измерени  п ти параметров двухполюсника, содержащего .емкостные активные и индуктив ные элементы. Известен мостовой измеритель пара метров трехэлементных пассивных двух полюсников, которьй содержит генератор сложных импульсов, питающий мост, резисторы в каждом плече моста в несмежных плечах катушки индуктивности и конденсаторы Cll. Недостатком такого моста  вл етс  отсутствие возможности измерени  более чем трех параметров. Известен электрический мост, кото рый содержит питающий генератор импульсов в виде пр моугольной трапеции , конденсатор в плече отношени , объект измерени , состо щий из после довательно соединенных активного сопротивлени , емкости и индуктивности плечо сравнени , в котором конденсатор и катушка индуктивности включены параллельно относительно резистора, резистор в плече отношени , индикато равновеси  . Недостатком данного моста  вл етс отсутствие возможности измерени  более чем трех параметров. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  элек рический мост, содержащий генератор сложн№ импульсов, питающий мост, электрический мост с конденсаторами в плечах отношени  разных ветвей, объектом измерени  и сравнений Сз. Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  более чем трех параметров пассивных двухполюсников. Цель изобретени  - расширение функциональньпс возможностей мостового измерител  параметров многоэлементных пассивных двухполюсников. Поставленна  цель достигаетс  тем что в мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников , содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к ди агонали питани  четырехплечего элект рического моста, смежные плечи которого образованы конденсаторами, общие выводы которых соединены с первой вершиной диагонали питани , третье плечо образовано уравновешивающим многоэлементным пассивным двухполюсником , состо щим из последовательно соединенных конденсатора, резистора и катушки индуктивности, четвертое плечо образовано клемма.ми дл  подключени  объекта измерени , нуль-индикатор, подключенный к измерительной диагонали четырехплечего электрического моста и третьим входом к третьему выходу генератора импульсов сложной формы, в уравновешивающее плечо четьфехплечего электрического моста введены параллельно соединенные резистор и конденсатор, подключенные параллельно к катушке индуктивности. Кроме того, генератор импульсов сложной формы содержит один формирователь импульсов пр моугольной формы и три формировател  с изменением напр жени  в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному , коммутатор, соответствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход соединен с первым выходом генератора, блок синхронизации, четыре выхода которого соединены с соответствующими входами формирователей импульсов, п тый - с одним из входов коммутатора , шестой - с вторым выходом, седьмой - с третьим выходом генератора импульсов сложной формы. На чертеже представлеНа функциональна  схема мостового измерител  параметров многоэлементных пассивных двухполюсников. Мостовой измеритель содержит генератор 1 импульсов сложной формы, выход которого подключен к входу электрическс5го моста, содержащего в смежных плечах отношени  первой и второй конденсаторы 2 и 3, а в двух других - измер емый и уравновешивающий многоэлементные пассивные двухпс люсники. В плече сравнени  уравновещивающего многоэлементного пассивного двухполюсника включены последовательно конденсатор 4, резистор 5 и катушка 6 индуктивности, параллельно которой включены параллельно Соединенные резистор 7 и конденсатор 8. Объект измерени  во второй ветви состоит из последовательно соединенных конденсатора 9, резистора to и катушки индуктивности 11 , параллельно которой включены, параллельно соединенные резистор 12 и кон денсатор 13. К выходу моста подключе нуль-индикатор 14. Генератор 1 состоит из блоков и формирователей импульсов, ще обозначены коммутатор 15, формировав тепъ 16 импульсов пр моугольной формы , формирователь 17 с изменением напр жени  в импульсе по линейному закону, формирователь 18 с изменением напр жени  в импульсе по квадратичному закону, формирователь 19 с изменением напр жени  в импульсе по кубичному закону, блок синхронизации 20, выходы этих фop шpoвaтeлeй соединены с входами коммутатора 15, выход которого  вл етс  вькодом гене ратора 1, а входы формирователей, один вход коммутатора и вход нульиндикатора соединены -с выходами блок синхронизации 20. Устройство работает следующим образом. В. исходном состо нии напр жение на входе и выходе моста равно нулю. Под воздействием управл ющих импульсов с блока синхронизации 20 коммутатор 15 вначале подключает к мосту формирователь 16 импульсов пр моугол ной формы. При воздействии очередного пр моугольного импульса в установившемс  режиме в ветв х устанавливаютс  нулевые токи и напр жение неравновеси  зависит только от емкостей .конденсаторов 2,3,4 и 9. Однократной регулировкой значений емкости уравновешивеющего конденсатора 4 приводим плос кую вершину сигнала на выходе моста к нулю, т.е. выполн ем первое услови равновеси : , где С, Сд, С, Сд - емкости конденсаторов 2 3,4 и 9 соответственно. Равновесие отмечаем по нуль-индикатеру 14, в качестве которого служит осциллограф. После первого уравновешивани  коммутатор 15 подключает к мосту фор мирователь 17 с изменением напр жени в импульсе по линейному закону, При воздействии очередного импульса, после окончани  переходного процесса , в ветв х устанавливаютс  неизмен юпр ес  токи и напр жение неравновеси  зависит от емкостей указанных конденсаторов и сопротивлени  резисторов 5 и 10. Име  ввиду, что первое условие равновеси  вьтолнено, приводим к нулю однократной регулировкой сопротивлени  резистора 5 плоскую вершину сигнала неравновеси  и выполн ем второе условиеравновеси : СгР5-СзК., где R. . R - сопротивлени  резисторов 5 и 10 соответственно . 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 . При воздействии квадратичного импульса, после окончани  переходного процесса, на катушке индуктивности 6 устанавливаетс  неизмен ющеес  напр жение, завис щее лишь от индуктивности катушки индуктивности 6. Однократной регулировкой значений, индуктивности катушки индуктивности 6 приводим к нулю плоскую вершину сигнала неравновеси  и выполн ем третье условие равновеси : Ц. 0, - индуктивность катушек индуктивности 6 и 11 соответственно. Наконец коммутатор 15 через блок синхронизации 20 подключает формирователь 19 с изменением напр жени  в импульсе ПС кубичному закону. При воздействии кубичного импульса после окончани  переходного процесса напр жение неравновеси  зависит от значений сопротивлени  резистора 7. Однократной регулировкой значений сопротивлени  резистора 7 приводим плоскую вершину сигнала неравновеси  к нулю и выполн ем четвертое условие равновеси : CjR.- С, , R. - сопротивление резисторов 7 и 12 соответственно . Во врем  переходного процесса напр жение неравновеси , которое имеет орму экспоненциальных всплесков, зависит от всех уравновешивающих араметров. Однократной регулировкой оследнего уравновешивающего парамета - емкости конденсатора 8, приводим

всплески к нулю и выполн ем последнее п тое условие равновеси :

- CaiCg 0,

где С , Сд - емкость конденсаторов 13 и 8 соответственно .

Искомые величины определ ют из приведенных выше формул условий равновесий .

Таким образом, предложенное устройство позвол ет измер ть п ть параметров двухполюсника, что расшир ет его функциональные возможности и сферу применени , при этом решаетс  задача контрол  и измерени  параметров , содержащих в схеме замещени  п ть элементов, из которых три  вл - ютс  реактивными. Уравновешивание моста раздельное, и уровень сложности обработки сигналов неравновеси  при измерении п ти элементов аналогичен уровню обработки сигнала, как

и в случае только одного параметра, вследствие того, что информаци  , об измер емых параметрах заключаетс  в плоской вершине сигнала неравновеси , что перспективно дл  автоматических измерений.

Claims (2)

1. МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к диагонали питания четырехплечего электрического моста, смежные плечи которого образованы конденсаторами, общие выводы которых соединены с первой вершиной диагонали питания, третье плечо образовано уравновешивающим многоэлементным пассивным двухполюсником, состоящим из последовательно соединенных конденсатора, резистора и катушки индуктивности, чет-', вертое плечо образовано клеммами для подключения объекта измерения, нульп индикатор, подключенный к измерительной диагонали четырехплечего электрического моста и третьим входом к третьему выходу генератора импульсов сложной формы, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в уравновешивающее плечо четырехплечего электрического моста введены параллельно соединенные резистор й конденсатор, подключенные параллельно катушке индуктивности.

2. Измеритель по п. ^отличающийся' тем, что генератор, g импульсов сложной формы содержит один формирователь импульсов прямоугольной формы и,три формирователя с изменением напряжения в импульсе по линейному закону, по квадратичному и по кубичному, коммутатор, соответствующие входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, а выход соединен с первым выходом генератора, блок синхронизации, четыре выхода которого соединены с соответствующими входами .Формирователей ^v импульсов, пятый - с одним из входов коммутатора, шестой - с вторым выходом, седьмой - с третьим выходом генератора импульсов сложной формы.

SU ..„1150557