SU1213421A1 - Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  измерений электрических переменных величин и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике , промышленной электронике . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей .измерител  за счет измерени  параметров объекта с многоэлементной схемой замещени , содержащей только активные со- противлени  и индуктивности. Измеритель содержит генератор I импульсов сложной формы, состо щий из КОМ мутатора 17, блока синхронизации 18 и формирователей 19-21 и т.д. импульсов . Электрический мост, первое- плечо которого содержит резистор 2, третье плечо - уравновешивающий, а четвертое - измер емый двухполюсники . В уравновешивающий двухполюсник третьего плеча включены резисторы 3, 5, 7 и катушки индуктивности 4, 6 и 8. При нечетном количестве цепей последовательно соединенных R и L катушка индуктивности 8 зашун- тирована резистором R,, . Второе плечо , электрического моста содержит резистор 9. Схема замещени  объекта измерени  совпадает со схемой плеча сравнени  и состоит из катушек индуктивности II, 13, 15э резисторов 10, 12 14 и шунтирующего резистора R. В измерителе предусмотрено раз (Л с ISO 00 4i)k to

Description

дельное уравновешивание моста, что перспективно дл  автоматических измерений; Построение ограниченного числа уравновешивающих ветвей, пригодных дл  уравновешивани  и изме1

Изобретение относитс  к области измерени  электрических переменных величин, в частности к измерительным мостам переменного тока, и может быть использовано в информационно-измерительной технике, автоматике , промьшшенной электронике дл  контрол  И измерени  многоэлементных двухполюсников, содержащих в схеме замещени  активные сопротивлени  и индуктивности.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  параметров объекта с многоэлементной схемой замещени , содержащей только активные сопротивлени  и индуктивности.

На чертеже представлена функциональна  схема мостового измерител  параметров многоэлементных пассив- шлх двухполюсников.

Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников содержит генератор 1 импульсов сложной формы. Выход генератора 1 подключен к входу электрического моста, содержащего в первом плече резистор 2, в четвертом плече измер емый ив третьем плече уравнове- .шивающий двухполюсники. В третьем плече, плече сравн ени , в уравновешивающий двухполюсник включены последовательно резистор 3 и катушка индуктивности 4. Параллельно катушке индуктивности 4 включены последовательно соедине1шые резистор 5 и катушка индуктивности 6, параллельно которой включены последовательно соединенные резистор 7 и к атушка индуктивности 8, котора  в случае нечетного числа цепей последовательно соединенных R и I, зашунтированы резистором К„. Во вто

рени  значительного числа многоэлементных двухполюсников, исключает необходимость своего электрического моста дл  каждого измер емого двухполюсника. з. п.ф-лы. 1 ил.

рое плечо электрического моста включен резистор 9. Объект измерени  име- ет схему замещени , совпадающую со схемой плеча сравнени , и состоит из

элементов 10, 11, 12, 13, 14, 15, ... R , параллельно катушке индуктивности 11 включены последовательно соединенные резистор 12 и катушка индуктивности 13. Параллельно катушке индуктивности 13 включены последовательно соединенные резистор 14 и катушка индуктивности 15у котора  в случае нечетного числа цепей последовательно соединенных R

и L зашунтирована резистором R . К измерительной диагонали моста под- клйчен нуль-индикатор 16, а к диагонали питани  - генератор 1 импульсов сложной формы, состо щий из

коммутатора 17, выход которого  вл етс  выходом питающего генератора, блока синхронизации 18, выходами соединенного с коммутатором, нуль- индикатором и формировател ми 19-21

и т.д. импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии напр жение на входе и выходе моста равно нулю.

Под воздействием управл ющих им- . пульсов с блока синхронизации fS, коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь 19 пр моугольных импульсов.

При воздействии очередного пр мо угольного импульса, в установившемс  режиме, в ветв х устанавливаютс  неизмен ющиес  токи, и напр жение

неравновеси  зависит.только от ве- личин сопротивлени  R R,, R, зйсторов 2, 3 9, 10. Oднoкpatнoй .регулировкой значений сопротйвле- . , ни  уравновешивающего резистора 3 приводитс  плоска  вершина сигнала

на выходе электрического моста к нулю и тем самым выполн етс  nepeoie условие равновеси 

, СП Равновесие электрического моста

здесь и далее отмечают по нуль-индикатору . 16, в качестве которого служит осциллограф.

После первого ур.авнов.ешивани  коммутатор 17 под действием импульсов с блока синхронизации 18 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов линейно изме- н кщегос  напр жени .

При воздействии очередного сигнала после окончани  переходного процесса на индуктивност х катушек индуктивности 4, 11 устанавливаютс  неизмен ющиес  напр жени , и напр жение неравновеси  зависит от значений сопротивлений резисторов 2, 9 и индуктивноетей катушек индуктивности 4 и I1. Име  в виду, что первое условие равновеси  выполнено, приводитс  плоска  вершина сигнала неравновеси  к нулю однократной регулировкой значений индуктивности катушки 4 и вьшолн етс  второе условие равновеси . Равновесие здесь и в дальйейшем отмечаетс  по нуль- индикатору 16.

Далее коммутатор 17 подключает к электрическому мосту формирователь импульсов с изменением напр жени  в импульсе по квадратичному закону и т.д., то есть по закону степенных функций.,

. Каждый раз после окончани  переходного процесса импульсный сигнал неравновеси  имеет плоскую вер- шину. Привод  ее к нулю однократной регулировкой уравновешивающего параметра, выполн етс  очередное условие равновеси 

R, S, и т.д. (2) где Rj, RIJ - сопротивлени  резисторов 5 и 12 соответственно ..

Ь каждой резистивно-индуктивной цепи регулируютс  вначале значени  индуктивностей уравновешивающей катушки индуктивности, а затем значение сопротивлени  уравновешивающего резистора. Эти регулировки сле- дует проводить сначала дл  первой резистивно-индуктивной цепи, затем дл  второй цепи, третьей и т.д. При последнем уравновешивании привод т

к нулю экспоненциальные выбросы в измерительной диагонали моста, при этом используютс  импульсы с форми-г ровател , который питает мост при предпоследнем уравновешивании. Отсчет значений искомых величин беретс  из условий равновеси  (1, 2...},

Таким образомI устройство позвол ет измер ть параметры пассивных двухполюсников, содержащих однородные реактивные элементы, что расшир ет его функциональные возможности и сферу применени .. Урав-- новешивание моста раздельное, что перспективно дл  автоматических измерений . Рассмотренный путь измерени  параметров мостовыми цеп ми  в- л етс  перспективным, так как не требует дл  каждого измер емого двухполюсника разрабатывать свой электрический мост. Здесь требует- с  построить ограниченное число урав новешивающих ветвей, которые при- годны дл  уравновешивани  и измерё- ни  значительного числа многоэлементных двухполюсников. В частности построение объекта измерени  в электрическом мосте может быть дру гим.

Ф.ормула изобретени 

Claims (2)

1. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсНИКОВ , содержащий генератор импульсов сложной формы, соединенный первым и вторым выходами с диагональю питани  электрического моста, два плеча которого, подключенные к первой вершине Диагонали питани  электрического моста, образованы резисторами , третье плечо образовано последовательно соединенными резистором и катушкой индуктивности, к общему

вьшоду которых подсоединен втй- . рой резистор, четвертое плечо обра- . зовано клеммами дл  подключени  объекта измерени , нуль-индикатор, подсоединенный первым и вторым вхо-

дами к измерительной диагонали электрического моста, третий вход нуль- индикатора соединен с третьим выхо- . дом генератора импульсов сложной формы, отличающийс  тем,

что, с целью расширени  его функциональных возможностей, в третье плечо введены при четном числе элементов .п последовательно в ключенных -5-11 (г Де п 4, 6, 8) цепей из последовательно соединенных ре- эистора и катушки индуктивности, причем резистор каждой последующей цепи подключен -к общим выводам резистора и катушки индуктивности предыдущей цепи, а все вторые выводы катушек индуктивности третьего плеча соединены с второй вершиной диагонали питани ,электрического моста в случае нечетного чиола элементов- П число последовательно включенных цепей из последовательно соединенны резистора и кадушки индуктивности равно - (где п 5 7, 9) и параллельно последней катушке индуктивности введен резистор.

2. Измеритель по п.1, отличающийс  тем. Что генератор импульсов сложной формы содержит

п-1 формирователей импульсов с изменением напр жени  в импульсе по закону K,t , X,t ... где (о , К, , t..... -.посто нные коэффициенты , . t - врем , коммутатор, выходы которого соединены с выходами формирователей импульсов, первый выход коммутатора соединен с первьад

выходом генератора импульсов сложной формы, второй выход коммутатора соединен с- вторым выходом генератора импульсов сложной формы, блок . синхронизации, М -1 выходов которого соединены соответственно с входами формирователей импульсов, П выход блока синхронизации соединен с входом коммутатора, а h +1 выход блока синхронизации соединен с

третьим выходом генератора импульсов сложной формы.