SU1190296A1 - Способ формировани сигналов дл преобразовани параметров пассивных нерезонансных двух-или трехполюсников - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОа ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ НЕРЕЗОНАНСНЫХ ДВУХ- ИЛИ ТРЕХПОЛЮСНИКОВ, по которому на двух- или трехполюсник,  вл ющимис  исследуемым объектом, непрерывно подают посто нное или медленно мен ющеес  испытательное напр жение и дополнительное напр жение той же пол рности, значение которого определ ют , исход  из значени  сопротивлени  исследуемого объекта переменной составл ющей полного тока, протекающего через исследуемый объект, а значение посто нной составл ющей полного тока используют в качестве выходного сигнала, о тличающийс  тем, что, с целью упрощени  преобразовани  и повышени  точности, дополнительное напр жение подают в виде периодической последовательности пр моугольных импульсов посто нной частоты и длительности, причем в первую часть периода импульса на вход исследуемого объекта подают испытательное и дополнительное напр жение, а во вторую часть периода - только испытательное напр жение,/при этом значение полного тока, протекающего через исследуемый объект, запоминают во второй части периода импульса и используют в качестве сигнала рассогласовани  дл  формировани  значени  дополнительного напр жени  в первой части периода таким образом, чтобы величина сигнала рассогласовани  была минимальной, причем значение переменной составл ющей полного тока, протекающего через исследуемый объект, также используют в качества выходного сигнала.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и -может быть использовано в пол рографах и потенциостатах, электролитическа   чейка которых может быть представлена в виде схемы замещени , состо щей из сопротивлени  раствора, измер емой проводимости, и емкости , возникающей на границе раздела фаз.. Цель изобретени  - упрощение преобразовани  и повышение точности преобразовани . В отличие от известного в предлагаемом способе на выход исследуемого объекта подают сумму двух (вместо трех) напр жений, способ не требует проведени  нелинейных анало говых операций делени  или умножени . В результате этого достигаетс  упрощение способа и повышение его точности. Так как по предлагаемому способу запоминание сигнала рассогласовани  производ т в то врем , когда дополнительное напр жение не подают на исследуемьй объект, а во врем  подачи дополнительного на .пр жени  наисследуемый объект сигнал рассогласовани  не формируют, дополнительное напр жение не  вл етс  напр жением положительной обра ной св зи, несмотр  на то, что пол рность его совпадает с пол рность испытательного напр жени . Поэтому устройства, реализующие предлагаемый способ, отличаютс  большей устойчивостью , большим быстродействием . В св зи с тем, что по предлагае мому способу переменна  составл юща  полного тока, протекакицего через исследуемый объект, используетс  в качестве выходного сигнала так же, как и посто нна  составл юща  полного тока, в устройствах, реализующих предлагаемь1й способ, просто решаютс  вопросы гальванической раз в зки. На чертеже представлена структур на  схема преобразовател  параметров пассивных нерезонансных двухполюсников , реализующего предлагаемый способ. Преобразователь параметров пассивных нерезонансных двухполюсников содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, ключи 2 и 3, источник 4 медленно мен ющегос  напр жени , сумматор 5, образованный операционным усилителем 6 и резисторами 7-9, преобразователь 10 тока в напр жение , состо щий из операционного усилител  11 и резистора 12, инвертор 13, состо щий из операционного усилител  14 и резисторов 15 и 16, ре-: гул тор 17, содержащий операционный усилитель 18 и образцовые элементы (резисторы, конденсаторы и их цепи ) 19 и 20, исследуемый двухполюсник 21, состо щий из резисторов 22 и 23 и конденсатора 24, запоминающий элемент 25,выполненйый в виде конденсатора, разделительный конденсатор 26, трансформатор 27, регистрирующий блок 28. При этом выход генератора 1 подключен к управл ющим входам ключей 2 и 3, выход исследуемого двухполюсника 21 через последовательно соединенные преобразователь 10 тока в напр жение, инвертор 13, первьй ключ 2, запоминающий элемент 25, регул тор 17 и второй ключ 3 подключен к первому входу сумматора 5, второй вход которого подключен к источнику 4 медленно мен ющегос  напр жени , а выход - к входу исследуемого двухполюсника 21. Устройство работает следующим ббразом., Напр жение на выходе регул тора 17 используетс  в качестве дополнительного напр жени . Ключ 3 служит дл  образовани  импульсов дополнительного напр жени . Эти импульсы суммируютс  сумматором 5 с напр жением от источника 4 медленно мен ющегос  напр жени  и далее поступают на вход исследуемого двухполюсника 21 . В первой части периода -импульса ключ 2 закрыт, а ключ 3 открыт. Если Rg )TO в это врем  полное напр жение на выходе двухполюсника 21 u-U, где Е - значение напр жени  на выходе источника 4 медленно мен ющегос  напр жени , А - значение напр жени  на выходе рег.ул тора 17. Во второй части периода импульса ключ 3 закрыт, а ключ 2 открыт. В это врем  полное напр жение на входе двухполюсника 21

Полное напр жение (J | на входе двухполюсника имеет посто нную U,. и , переменную l составл ющие.

Если в течение периода импульса врем  открытого состо ни  ключей равно времени их закрытого состо ни .

то

(4)

где знак плюс в формуле 4 соответствует второй части периода импульса , а знак минус - первой части периода импульса.

Полный ток 3. протекающий через

При этом напр жение на выходе

регул тора

Во второй части периода ключ 2 открыт, а.ключ 3 закрыт. В результа те этого напр жение на конденсаторе 25 равно 1± (10) ziJ tS Это напр жение  вл етс  напр жением рассогласовани  регул тора 17 и в установившемс  режиме его значение не превышает погрешности регулировани . Поэтому т .

Ютсвдда

(12)

Если в качестве элементов 19 и 20 выбраны резисторы, то коэффициент передачи регул тора 17

20

(13)

что совпадает с формулой (16) при Q 2.,

Посто нна  составл юща  напр жени  (Jj, на выходе инвертора 13 определ етс  по формуле (17). Переменную составл ющую этого напр жени  можно определить по формуле периода импульса врем  открытого состо ни  ключей равно времени их закрытого состо ни  (или длительность первой части периода равна длительности второй части периода),, что соответствует скважности импульса Q 2. В более общем случае QT 2. Можно показать, что в этом случае

Claims (1)

1. СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ. ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ НЕРЕЗОНАНСНЫХ ДВУХ- ИЛИ ТРЕХПОЛЮСНИКОВ, по которому на двух— или трехполюсник, являющийся исследуемым объектом, непрерывно подают постоянное или медленно меняющееся испытательное напряжение и дополнительное напряжение той же полярности, значение которого определяют, исходя из значения сопротивления исследуемого объекта переменной составляющей полного тока, протекающего через исследуемый объект, а значение постоянной составляющей полного тока используют в качестве выходного сигнала, о тличающийся тем, что, с целью упрощения преобразования и повышения точности, дополнительное напряжение подают в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов постоянной частоты и длительности, причем в первую часть периода импульса на вход исследуемого объекта подают испытательное и дополнительное напряжение, а во вторую часть периода - только испы тательное напряжение,/при этом зна чение полного тока, протекающего через исследуемый объект, запоминают во второй части периода импульса и используют в качестве сигнала рассогласования для формирования значения дополнительного напряжения в первой части периода таким образом, чтобы величина сигнала рассогласования была минимальной, причем значение переменной составляющей пол- ного тока, протекающего через исследуемый объект, также используют в качестве выходного сигнала.