SU1244598A1 - Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника - Google Patents

Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника Download PDF

Info

Publication number
SU1244598A1
SU1244598A1 SU833660762A SU3660762A SU1244598A1 SU 1244598 A1 SU1244598 A1 SU 1244598A1 SU 833660762 A SU833660762 A SU 833660762A SU 3660762 A SU3660762 A SU 3660762A SU 1244598 A1 SU1244598 A1 SU 1244598A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
outputs
inputs
control unit
Prior art date
Application number
SU833660762A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Валентинович Заморский
Геннадий Иванович Шаронов
Original Assignee
Пензенский Завод-Втуз При Заводе Вэм (Филиал Пензенского Политехнического Института)
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 Пензенский Завод-Втуз При Заводе Вэм (Филиал Пензенского Политехнического Института) filed Critical Пензенский Завод-Втуз При Заводе Вэм (Филиал Пензенского Политехнического Института)
Priority to SU833660762A priority Critical patent/SU1244598A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1244598A1 publication Critical patent/SU1244598A1/ru

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повьшение точности измерени . Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала, блоки 2, б и 7 образцовых двухполюсников, ключи 4, 9 и 10, согласующий блок 8, функциональный преобразователь 13, блок 14 индикации и блок 15 управлени  образцовыми двухполюсниками. Введение фильтров 11 и 12, настроенных на первую и вторую гармоническую состазл ющую сигнала питани , и конкретное выполнение функционального преобразовател  13 позвол ет устройству измер ть параметры пассивного комплексного трех- и четырехэлемент- ного двухполюсника. Кроме .того, исключаютс  погрешности, обусловленные конечным значением входных комплексных сопротивлений согласующих блоков, нестабильностью их коэффициентов передачи, а также фазовыми сдвигами опорных векторов и информационных сигналов в тракте преобразовани . 1 з.п. ф-лы, 2 табл. 13 ил. i ь гз ел ;о 00 ф(г.1

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может бъп 1 нспользовано дл  пэмерени  параметров комплексных дпухполгосинков.
Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет измерени  параметров пассивного комплексного трех- и четырехэлементного двухполюсника и повьшение точности за счет исключени  погрешности, обу , сло1зленной конечным значением вход- ных комплексных сопротивлений согла- ,сующих блоков, нестабильностью их козф(1)ициен.то1а передачи, а также фа- зовьми сдвигами опорных векторов и информационных сигналов в тракте преобразовани .
На фиг.1 изображена структурна  схема предлагаемого устройстваi на фиг.2 - возможный вариант реализации функционального преобразовател ; на фиг.З - структурна  схема блока управлени ; на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; ла фиг.б - эквивалентные схемы замещени  состо ншЧ измерительной цепи; на фиг.7 - принципиальна  схема источника гармонического сигнала , на фиг. 8 - вр енные диaгpaм ьI, по сн ющие процесс формировани  напр жени , питающего измеритель гуш цепь} на фиг,9 - CTpyic 1 урна  схема формировател  и1-1пульсов на фиг, 10 - npiD-iep построени  микропроцессорного блока; на фиг, 11 - блок-схема алгоритма процесса измерени , на фиг, 12 - векторна  диаграмма, по сн юща , работу устройстваJ на фиг, 13 - структур-. па  схема задающего генер атора; на фиг, 14 и 15 - уравнени  отсчета, по которым организуют алгоритмы вычислени  составл ющих измер емого ком- плексного многоэлементного двухполюсника в зависимости от схемы замещени ,,
Устройство содержит источник 1 гармонггческого сигнала, блок 2 образцовых двухполюсников дл  выбора предела измерени , исследуемый комплекс- ньй дпухпогаосник 3, кзиоч 4, вершина 5 измерительной диагонали мостовой измерительной цгпи, блоки образцовых двухполюсников 6 и 7, дополн ющих измерительную цепь до 11улевого моста и моделирующих ветвь измерительной цепи, составленную из исследуемого комгшексного друхполюсника 3 и блока 2 образцовых двухпогаосников, согласующий блок 8, ключи 9 и 10, фильтры 11 и 12, настроенные соответственно на первую и вторую гармоническую составл ющую сигнала питани , функциональньй преобразователь 13, блок 14 индикации и блок 15 управлени  образцовыми двухполюсниками, Функцио- нальньш преобразователь 13 содержит фазочувствительный выпр митель 16,
задающий генератор 17 и фазочувст вительный выпр митель 18, блок 19 управлени , аналого-цифровой преобразователь (А1ДП) 20 и микропроцессор 21 ,, аналого-цифровой преобразова5 тель 22, Блок управлени  содержит пульт 23 управлени , счетчгас 24 адреса , запоминающий блок 25, формирователь 26 импульсов, дешифратор 27 команд управлени . Источник 1 гармони0 чЁского сигнала содержит делители 28 и 29, фильтры 30 и 31, суммирующий блок 32, усилитехпз 33 мощности, . Формирователь 26 иь пульсов содержит делители 34-37, дешифратор 38, эле5 менты 21 -IjJIli 39-44. Микропроцессор 21 содерж.ит арифметико-логическш блок (ЛЛБ) 45, блок 46-микропрограм- мнох о управлени , блок 47 обмена информацией . Задающий генератор 17 со- 0 держит мультивибратор 48, делитель
.49 частоты.
На фиг,1-первый и второй выходы источника 1 гармонического сигнала подключены соответственно к зажимам двухполюсников 2,6 и 3,7 измерительной цепи и через ключи 9 и 10 - к общей шине, котора  соединена с вто-. рым входным зажимом согласующего блока 8. Первый входной зажим согласующего блока 8 подсоединен к выходу . ключа 4, Первый и второй входь ключа 4 соединены соответственно с точками соединени  двухполосников 2,6 и 3,7 измерительной цепи. Выход согласующего блока 8 подключаетс  через фильтры 11 и 12 к первому и второму входам фушсционального преобразовател  13, первый и седьмой выходы которого подключены к первому и второму входам источника 1 гармонического сигнала, а второй, третий и четвертый выходы функционального преобразовател  13 подсоединены соответственно к управл ющим входам ключей 9, 10 и 4. П тый и шестой выходы фупк- ционального преобразовател  соединены соответствепно с входами блоков 14 п 15.
5
0
5
0
55
Первый и второй входы функционального преобразовател  13 соединены соответственно с первыми входами фазочувствительных выпр мителей 16 и 18, вторые входы которых подкл:очены соответственно к четвертому и седьмому выходам блока 19 управлени , первый , третий, четвертый, п тый и шестой входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему , четвертому и п тому выходам задающего генератора 17. Первый и третий выходы задающего генератора 17 подсоединены к первому и седьмому выходам функционального преобразовател  13, причем его второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно с вторым, первым и третьим выходами блока 19 управлени , п тый и восьмой .выходы которого подключены соответственно к первым входам аналого-цифровых преобразователей 20 и 22, Вторые входы аналого-цифровых преобразователей 20 и 22 подсоединены соответственно к выходам фазочувствительных выпр мителей 16 и 18. Выходы аналого-цифровых преобразователей 20 и 22 соединены соответственно с первым и третьим микропроцессора 21, Микропроцессор 21 св зан с блоком 19 управлени  адресной шиной и шшюй данных. Кроме того, второй и третий выходы микропроцессора 21 соединены соответственно с п тым и шестым выходами функционального преобразовател  13. Первый, третий , четвертый и п тый входы блока 19 управлени  соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами формировател  26 импульсов , первьй и второй выходы которого подключены к четвертому и седьмому выходам блока 19 управлени . Первый, второй, третий, п тый, шестой и восьмой выходы блока 19 подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, п тому и шестому выходам дешифратора 27.
команд управлени , седьмой выход кото рого подключен к первому входу счетчика 24 адреса, а восьмой - к первому входу формировател  26 импульсов,
Первый, второй и третий выходы пульта управлени  подключены соответственно к второму, третьему и четвер-. тому входам счетчика 24 адреса, п тый вход которого соединен с шестым входом блока 19 управлени , второй вход
44598
которого - шина данных подключена . к первому входу запомин ающего блока 25, выход которого подключен к первому входу, дешифратора 27, второй вход
5 которого подсоединен к четвертому выходу пульта 23 управлени . Второй, третий и четвертьш входы формировател  26 подключены соответственно к первому, третьему, четвертому и п то10 му входам блока 19 управлени , четвертый и седьмой выходы которого соединены с первым и вторым выходами формировател  26 импульсов.
Первый и второй выкодь источника
15 1 гармонического сигнала соединены соответственно с входами делителей 28 и 29, выходы которых через фильтры 30 и 31 подключены соответственно к первым и вторым входам суммиру20 ющего блока 32, ныход которого подсоединен к выходу усилител - 33 мощ-
5
ности, первый и второй выходные зажимы которого соединены с первым и вторым выходными зажимами источ5 ника 1 гармонического сигнала.
Второй, третий, четвертый и п тый входы формировател  26 импульсов соединены соответственно с входами делителей 34-37, пр мые и i-гаверсные
0 выходы которых подключены к первым входам частей И соответственно элементов 2И-ИЛИ 39-42, вторые входы которых подключены к первому выходу дешифратора 38, второй выход которого подсоединен к первым входам частей И элементов 2И-1ШИ 43 и 4/, вторые входы которых соединены с выходами соответственно элементов 2И-ИЛИ 39- 42. Выходы элементов 2И-РШИ 43 и 44
Q подключены соответственно к первому
и второму выходам формировател  26 импульсов, первый вход которого соединен с входом дешифратора 38,
Второй вход - адресна  шина микропроцессора 21 соединен с первым входом арифметико-логического блока 45, адресна  шина которого подключена к первому входу блока 46 микропрограммного управлени , второй и третий входы которого соответственно по командной магистрали и шине сигналов прерывани  подключены к выходам блока 47 обмена информацией. Выход бло- ;ка 46 микропрограммного управ- 5 лени  по шине служебных сигна- лов св зан с входами управлени  блоков 45 и 47, Блок 47 обмена информацией соедин етс  по шине данных с
5
0
информационным входом арпфметнко-ло- гическог о блока 45. Кроне того блок .47 соединен шиной данных через нер- вьш выход микронроцессора 21 с запо- минающим блоком 25. Первьш и третий входы микропроцессора 21 соединены с информационными входами блока 47 обмена-информацией, первый и второй Информационные выходы которого под- ключены соответственно lepes второй и третий выходы мшсропроцессора 21 соответственно к п тому и шестому выходам функционального иреобрйзовате- л  13..
Выход мультивибратора 48 соединен с п тым выходом задающего генератора 17 ПС входом делител  49 частоты, первый, второй, третий и четвертьШ выходы которого подклночены соответ- ственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам зад,а ощего генератора 17,
Устройство работает следующим образом .
Б соответствии с алгоритмом измерени  па ключи 4, 9 и 10 поступают управл. ющие сигналы (фиг. 4) с четвертого , второго и третьего выходов функционального преобразовател  13, 30. с четвертого выхода (фиг. 4 стро- . ка CU ) на ключ 4, а с второго и третьего входов (фиг. А строки 6 .и Ь) - на ключ1г 10 и 9.
Во врем  действи  высокого уров- 35 н  (первый и второй такты, фиг.4 строка (X) согласующий блок 8 подключаетс  двухпозиционным ключом 4 к вершине ветви, содержащей иссл едуе- мьй двухполюсник 3, а во врем  дей- 40 стви  низкого уровн  - к вершипе ветви,.. содержащей образцовый одно- элементньй 6 и образцовый комплексный 7 двухполюсники.
Длительность временных интервалов 45 соответствующих первому, второму, третьему и четвертому тактам (фиг,4), определ етс  временем преобразова- пи  аналоговых сигналов н выпр мител х 16, 18 и преобразовател х 20, 50 22 функционального преобразовател .
Последовательность работы ключей 9 и 10 определ етс  схемой замещени  исследуемого комплексного сопротивлени  и может задаватьс  с пульта 23 управлени  программой.
Например, дл  измерени  при последовательно-параллельной схеме заме5 0 5
0
5
0.
5 0
5 0
щени  исследуемого двухполюсника 3, ключи 9. 11 10 поочередно, в первом и третьем тактах - 10, а во втором и четвертом - 9 подключают двухполюсники 3,7 и 2,6 к общей шине. Дл  измерени  при параллельно-последовательной схеме замещени  очередность работы ключей обратна : в первом и третьем тактах ключ 9, а во втором i четвертом тактах ключ 10 подключают двухполюсники 3,7 и 2,6 к общей шине Па фиг, 4 строки б и Ь иллюстрируют ра,боту ключей дл  измерени  при .последовательно-параллельной схеме замещени  исследуемого двухпо1посника 3. При этом измерительна  цепь в процессе измерени  измен ет свою структуру. Фиг. 6 иллюстрирует эквивалентные схемы состо ний измерительной цепи дл  измерени  при последовательно-параллельной схеме замещени  исследуемого двухполюсника 3, причем фиг. 6 CL соот&етствует первому , фиг. 6б - второму фиг. 6 Ь - третьему, фиг. 6i - четвертому тактам измерени . Во всех четырех тактах измерительна  цепь питаетс  напр жением с выхода источника 1, которое пропорционально сумме напр жений двух разных частот.
Выходное напр жение источника 1 формируетс  следующим образом. С выхода мультивибратора 48 заедающего генератора 17 последовательность импуль сов (фиг. 5 строка Си), тактирующих, работу всего устройства, поступает на .п тьш выход задающего генератора 17 и вход делител  49 частоты, с вы-, ходов которого две парафазные последовательности импульсов (фиг. 5 строки О , Ь , е и Ж), соответствующие, например, первой и второй гармоникам напр жени , питани  измерительной цепи поступают соответственно на первый, второй, третий и четвертый выходы задающего генератора 17, С первого н третьего выходов генератора 17 через первый и седьмой выходы функционального преобразовател  13 сигналы (фиг. 5 строки 0и е) поступают через входы источника 1 гармонического сигнала на входы делителей 28.и 29 частоты, Коэ Щиент делени  делителей 28 и 29 равен двум, что аналогич но 5Т еньшению частоты их выходных , сигналов вдвое. Фильтры 30 и 31, на входы которых поступают пр мо71
угольные импульсы со. скважностью два с выходов делителей 28 н 29 (фиг. 5 строки г , 3 и фиг.8 строки Д, б ), выдел ют первые гармоники входных, сигналов (фиг.8 строки Ьи г.), которые поступают на вход суммирующего блока 32, с выхода которого сигнал сложной формы поступает на вход усилител  33 мощности. На выходе усилител  33 получают сигнал дл  питани  измерительной цепи (фиг.8 строка В). На фиг.8 строка е иллюстрирует нал, получаемьш на выходе согласующего блока 8, например, в первом такте измерени . На выходе ф шьтров 11 и 12 получают сигналы (фиг. 8 строки Ж и ), которые через первый и второй входы функционального преобразовател  13 поступают на Ш1формацион- ные входы фазочувствительных выпр мителей 16 и 18.
На управл ющие входы фазочувстительных выпр мителей 16 и 18 поступают сигналы через четвертый и седьой выходы блока 19 управлени  с вы- одов формировател  26 импульсов, принцип работы которого по сн етс  с помощью временной диаграммы на фиг.5. На входы делителей 34-37, коэ зфици- ент делени  которых равен двум, поступают сигналы (фиг.5 строки Q , 6 ,е и ж) первого, второго, третьего и четвертого выходов задгиощего генератора 17, На выходе делителей 34- 37 получают сигналы, частота которых вдвое меньше частоты сигналов, поступающих на входы этих блоков (фиг.5 строк и If 3 J и и). Кроме того, сигналы (фиг.5, строки t. и J) сдвинуты относительно сигналов строки соответственно 9 и U па 90 . На фиг.5 строки Я, 6, § и М показаны только пр мые выходные сигналы де- лителей 34-37. Временные зависимое- ти инверсных сигналов аналогичны.
Погрешности в формировани  фа- oBorcj сдвига, равного , способом определ ютс   нё шёнтичностью ремен задержек логических элементов , н а которых построены делители 34-37. С помощью существующей эле- . ентпой базы можно получить погрет- ность в формировании указанного фазового сдвига до 2Т. , что большинстве случаев приеьшемо дл  рецизионных измерений с точностью о W,.
20
44598В .
По команде с дешифратора 27 де- 1Ш1фратор 38 вырабатывает управл ющие сигналы дл  элементов 2И-ИЛИ 39-44, выполн кщих функцию дискриминатора сигналов, поступающих с выхода формировател  26 через четвер- тьш и седьмой выходы блока 19 управлени  на управл ющие входы фазочув- ствительных выпр мителей 16 и 18. JQ Таким образом, на управл ющие входы выпр мителей 16 и 18 в соответствии с алгоритмом измерени  поступают сигналы Nj, Nj, Mj и Mj, причем сигналы Nj и Mj сдвинуты соот ветст вен- |с но относительно сигналов Nj и М; на
IJ . J,
У , а сигналы N и NJ соответственно относительно Mj и MJ сдвинуты на jr/2, где j - пор дковый номер частоты.
Фазочувствительные выпр мители 16 и 18 в процессе измерени  последовательно детектируют сигналы, поступающие с выходов фильтров 11 и 12 синхронно с сигналами Nj, Nj, М ; и
25 j .
Процесс управлени  работой устройства осуществл етс  программным путем. Это происходит следующим образом .
30
Па счетчик 24 адреса с пульта 23
управлени  поступает информаци  о начале измерени , о конце измерени  и о начальном адресе программы , по которой выполн етс  измерение и котора  определ ет режим измерени , т..е. с пульта управлени  за- даетс  вид и характер схемы замещени  исследуемого комплексного двух- . полюсника. С п того выхода задающего генератора 17 через щестой вход блока 19 управлени  на счетный вход счетчика 14 адреса поступают импульсы (фиг. 5 строка с ).
Запуск и остановка счетчика 24 адреса осуществдх етс  автоматически или вручную с пульта 23 управлени . С выхода счетчшса 24 адреса на первую магистраль запоминающего блока 25 поступают адреса считываемых  чеек пам ти, содержание которых с помощью дешифратора 27 команд управле , НИН преобразуетс  в управл ющие команды . Команды поступают через первый , второй и третий выходы блока
55 19 управлени  к ключам соответственно 4, 9 и 10 через шестой выход 6Jio- ка 19 управлени  по адресной магистрали , через второй вход микропро35
40
45 л
50
1244598
цессора на адресный вход арифметико- логического блока (АЛБ) 45. Кроме того, команды с дешифратора 27 поступают через п тый и восьмой выходы блока угфавлеии  (первые входы) аналого-цифровых преобразователей (АЦП)
20и 22. С выходов АЦП 20 и 22 информаци  об измер емы величинах в ввде цифрового кода постухгает через пар- Bbrii и третий входы микропроцессора
21на первую и вторую магистраль блока 47 обмена информацией.
Блок 46 микропрограммного управлени  в соответствии с информацией, поступающей от АЛБ по адресной шине и от устройства обмена информацией по командной магистрали и шине сигналов прерывани , поступающих от МЩ
20и 22, управл ет операци ми, выпол- н емымп АЛБ 45 и блоком 47 по шине служебных сигналов. Микропроцессор
1Iосуществл ет обмен данными с запоминающим блоком 25 через блок 47 обмена информацией по магистрали данных.
Блок обмена информацией по выход- иъш шинам выдает информации на блок 14 индикации и блок 15 управлени  образцовыми двухполюсниками, прпн- .цип работы которого аналогичен принципу работы блока уравновешивани  Б MdcTax переменного тока.
Условные и безусловные переходы по програм.$е и переходы к подпрограммам осуществл ютс  по команде, подаваемой с одного из выходов дешифратора 27 команд управлени  на один из входов счетчика 24 адреса. Дл  управлени  всем устройством в целом от внешней ЭВМ, подключаемой к пульту 23 управлени , предусмотрена св зь пульта 23 управлени  с дешифратором 27 команд управлени .
Алгоритм измерени  (фиг. 11) осуществл етс  следующзтм образом.
Па выходе фильтров в первом и втором тактах формируютс  сигналы
(J Ej, Ез, 2,, , (1)
где i и j - пор дковьй номер такта
и пор дковьш, номер час- . , „ , тоты;
V, - частота питани  измери - тельной цепи.
bj - частотные составл ющие сигнала пита}1й  измерительной цепи;
LL
8
10
Zj и Zj - величины сопротивлений исследуемого 3 и образцового 2 двухполюсниковJ Е(,х - входное сопротивление согласующего блока 8J
F 1, - соответствующие функциональные зависимости на- пр жен1 г и j;j от параметров измерительной цепи.
В каждом из тагстов полученные сигналы (1) детектируютс  в фазочувстви- тельных выпр мител х 16 и.18 синхронно с опорньми пр мыми и инверсными и ортогональными пр мыми и инверсны- ми сигналами Nj, Nj и Mj,- Mj, На выходе АЦП 20 и 22 формируютс  цифровые коды Ту и , поступающие через блок 47 обмена информацией микропроцессора 21 в запоминающий блок 25. Сигналы Т), и первом и втором тактах измерени  имеют следующий втзд: .
i t-l)
T-i -K-iAi os (fit i ti)- -Uc;
W-° i if2. (fti t)---
( | .J )-«-Uo; ,cos(fi,± -|.() VK,:os()-i-U,; ,cos(f2i±f )-Юо;
,sin(f,tt)+Uo; ,sin(fdi t)+Uo; W .
;г-адг г tfi )
Q K2Xisin()- -Uo;
,U,sin(f,,i,,) (fji ± |i)+Uo;
f г ± fi
где d u i. - фазовые сдвиги опорньпс сигналов iT и NJ относительно частотных составл ющиЗс сигнала питани  измерительной цепи Е и EJ, flj - фазовые сдвиги напр жений Uy , относительно напр жений соответственно Ej ,
K tj - коэффициенты передач аналогового тракта преобразовател  соответственно на i-OM такте измерени  на j-ой частоте питани  измерительной цепи, причем можно записать, что дл  л)н:
.T,,,cos(f,tf,),IVos4 cosf,± Yn,g iK U sinf sinfi +Uo , илиЛН) Ж
где , a.jpUo, a дл  4: .os(f,)+Uo
,со5 ,jsinf +b 5,
5 И так мы видим, что в выражени х (3)-(6) отсутствует погрешность, обусловленна  фазовыми сдвигами в аналоговом тракте преобразовани .
На фиг.12 приведена векторна  диа- где ,cosfi, ,sinf : b,.V., ° грамма измерительной цепи, при фаз о-
вом сдвиге системы опорных ортого-
С целью исключени  аддитотной состав- «альных сигналов на угол i л ющей погрешности, учитыва , что дл  относительно частотной составл ющей кодов Т, и Т , вычисл ютс  напр жени  Е источника 1 гармони- .
15 ческого сигнала..
. Из диаграммы на фиг.12 видно, что отношение, например, действительной части двухэлементной схемы замещени  комплексного двухполюсника 3 к велк- 20 чине образцового двухполюсника 2 определ етс  из выражени 
следующие соотношени :
T,,2(x,
W.2(,t ( a. ;
РгГРггМгг2(Уг.Л.5. ..(,,b,y,);
.VQtr% 2(b,,y,,t b,,V;.
.,,2 (b. ,) ; I Q2rQz 2 % 2(,,x,p. Цифровые КОД. (2) фиксируютс  в запо (2)
RgZ3 () l iCOsOV fj y
Za (А)
и
25
Преобразуем это уравнение к виду
) U icosfi.iU cojfг tU smf UaiSin p U + fii) )
-
2гАГ
) U icosfi.iU cojfг tU smf UaiSin p U + fii) )
минающем блоке 25. Они представл ют собой проекции напр жений U,, U зо Подставл   в (7) вместо фазовых углов и Ui на опорные сигналы N, N, , М - %i и fz соответственно фазовые уг- и М, причем, например, x. f, . Tif+fi Н Tzi + М Jzf получаем a y U sinf«. Взаимосв зь, синфазной
и квадратурной составл ющих детекти- з UjCos f -t руемых сигналов (1) в кодах (2), Z (Ц;
обу.славливающа с  нелинейностью ана- +U jsin | 4i Ц sinfj,(8)
логового тракта преобразовани , отра- -
.жена в (2) наличием в каждом уравне- Очевидно, что уравнение (8)  вл етс  НИИ компонента XLJ и .отношением действительной хшстн двух С целью исклю ени  погрешности от о элементной схемы замещени  комплекс- ,шуитировани  согласуюпдам блоком 8 пз- двухполюсника 3 к величине образцового двухполюсника 2 в системе координат MyON, т.е. фазовый сдвиг напр жени  Е относительно опорных элементной схемы замещени  исследуе- 45 ортогональных векторов N и мого комплексного двухполюсника 3 к подобном алгоритме обработки не вли- BenH4mie с образцового двухполюсни- „ет на результат преобразовани . Да- ка 2 на частотах Ч и иЗ вычисл ютс  лее, подставл   в уравнение (8) Обозначени , пр1ш тые в уравнении (2) 50 получаем
R6Z, (Ц) (Мг1 , Z, (tO) т. +М, t
мерительной цепи и сдвига фаз сигналов Е., и Ег относительно сигналов Nj, Mj отношени  составл ющих двух-
согласно выражени м Rei,() NfiNjitMwMif
N|,M|,
Р
лн
R&Z (ц)р) J ЫцКг1+М г.Мгг р Zj СсОг,) N + М|г 2
(3) (4)
N|.,
Полученное уравнение аналогично урав- 55 нению (3). Такие же рассуждени  можно привести и дл  Sji. Очевидно, что вышесказанное справедливо и дл  cJj, т.е. дл  Р/ и S .
) VVW. Za(4) NI, + HI
ч
М
(6)
RgZ3 () l iCOsOV fj y
Za (А)
и
25
Преобразуем это уравнение к виду
) U icosfi.iU cojfг tU smf UaiSin p U + fii) )
-
2гАГ
зо Подставл   в (7) вместо фазовых углов - %i и fz соответственно фазовые уг- Tif+fi Н Tzi + М Jzf получаем
R6Z, (Ц) (Мг1 , Z, (tO) т. +М, t
N|.,
Полученное уравнение аналогично урав- 55 нению (3). Такие же рассуждени  можно привести и дл  Sji. Очевидно, что вышесказанное справедливо и дл  cJj, т.е. дл  Р/ и S .
13
Принима  во внимание, что дл  математической модели устройства (2)
(a,ia,-a,)«:0 и ()0. уравнени  (3)-(6) можно переписать
P J i t-t+y ytl, p. , ff. .
. Г4
гг
pt . „ -, ,
2 х H-v E7TR2 2 i ,
21 г i 4;-) г г
а1 . iifn; ;% г Сл гт:
ь, ,
S , S б;
)Z 2
Угг. % °гг
где Р, PJ и S, Sj - численные зна- че}1и , пропорциональные отношени м составл ющих двухэлементной схемы за мещени  исследуемого.комплексного двухполюсника 3 соответственно однородных и неоднородных по характеру образцовому двухполюснику 2 к величи не этого двухполюсника, не содержащие мультипликативной погрешности; Р , PJ и S , z численные значени  пропорциональные отношени м составл ющих двухэлементной схемь замещени  исследуемого комплексного двухполюсника 3 соответственпо одз-;ород- ных и неоднородных по характеру образцовому двухполюснику 2 к величине этого двухполюсника, содержал(ие мультипликативную погрешность ()- мультипликативна  погрешность измерени .
По уравнени м на фиг. 14 и 15 микропроцессором -21 вычисл ютс  величины отношений составл ющих четы- рехэлементной схемы замещени  исследуемого двухпол осника 3 к величине образцового двухполюсника 2. Например , дл  последовательно-параллельной схемы замещени  исследуемого двухполюсника 3, имеющего емкостной характер (фиг. 14 строка 1) имеем:
р K2(,)(AJ + 1)
2 -
Sj (,)(AJ-f1)
-tr- л-;
-r TCT A4i-K)
( ) (A TTTlA K2+T)
(9) (10) (11)
244598 ;
A
oC ()(л2+ТИА К2ТТТ
(12)
где величина образцового двухпо- гаосника 2. .
На фиг. 14 и 15 прин ты следующие значени : - составл юща  последовательной цепи исследуемого jQ двухполюсника 3, однородна  по ха- рактеру образцовому двухполюснику 2J
jf - составл юща  последовательной цепи исследуемого, двухполюсника 3, не9днородна  по характеру образцово- 15 му двухполюснику 2j составл юща  параллельной цепи исследуемого двухполюсника 3, однородна  по характеру , образцовому двухполюснику 2J jU- составл юпш  параплельпой цепи иссле- 2Q дуемого,двухполюсника 3, неоднородна  по характеру образцовому двухполюснику 2, К - отношение гармо- нических-составл ющих сигнала питани  измерительной цепи, А и С - коэф- 25 Фициепты, вычисл емые по следующим формулами
A S2-Kl§. ;
кСррРз)
кСРТ,)
В соответствии с полученными соотношени ми (9), (10), (11) и (12) блок 15 управлени  образцовыми двухполюсниками задает определенные зна-. чени  образцовых двухполюсников 6 и 7, моделирующих ветвь, содержащую ис- следузм1;ш двухполюсник 3. .
В третьем и четвертом тактах изерени  на выходе фильтров формируютс  сигналы
. .
Uij F(u)j, Ej, ZT, ЕБ, Zbi) (13)
где ZT и Z(5 - величины сопротивлений
образцовых двухполюс- НИКОВ 7 и 6..
Сигналы (13) детектируютс  син- хронно с опорными сигналами Nj, Nj и Mj, Mj. Формируютс  Цифровые коды, фиксирующиес  в запоминающем блоке 25:
Tj,(f,,,±f,)+U,
т;,-%и cos(f jfp+Uo,
VK..tt)- T l- -KizV°s (fjj-.:..p-.-Uo, ,Xcos(.|.,)+Uo,
о
15
T(.cos(f,i±v|)-«-Uo
VK,cos(f jt lO+Uo, ,cos(n,±v|,)+U
,Ui,sin(f3,tti)
VW6 i fittfl) (Vtz.)
,U,,sin(,± f,U.; QJr-K isin (V-fi uQ fK jU jsinC jfJ+Uo; Q;r- 24t«i(f-i± fi)Uo
..+г
где YH фазовые сдвиги напр жений и;; относительно напр жений El,
Я. 3 ЬЯ- Э
Ktj - коэффициенты передач ана- 20 где р -- мультипликативна 
f2- погрешность. Аналогичные уравнени  можно записать и дл  кодов //, Sj и 8ц , Далее вычисл ютс  отношени  составл ющих
логового. тракта преобразовани  соответственно на i-oM такте измерени  и на j-ой частоте питани  измерительной цепи.
Дл  исктаочепи  аддитивной, состав- - двухэлементной схемы замещени  исслел шщих погрешности, дующие выражени :
вычисл ютс  сле .Далее вычисл ютс  отношени  составл ющих двухэлементной схемы замещени  образцового комплексного двухполюсника 7 к величине образцового двухполюсника 6 по формулам
р,. .b. F,,. .
p. ,.A.
(14,15)
N,H-M
MaiSt K,
: il
Ss.
.T.t
(16,17)
S/ MiilM - 9 It
где РЗ , ( и Б з , S n - численные значени , пропорциональные отношени м составл ющих двухэлементной схемы заРО -| (..,а,,) (х|,+у,,) ( () - +УгУ Ц НУ
При условии
и
(, ) с (aL+a2,,,)
г-1 гг
И
(1244598 . 16
мещени  образцового комплексного двухполюсника 7 соответственно однородных н неоднородных по характеру образцовому двухполюснику 6, к вели- 5 чине этого двухполюсника, содержащие мультипликативную погрешность AJ РЗ , Р и БЗ , Sfj - численные значени , пропорциональные отношени м составл ющих двухэлементной схемы замещени  10 образцового комплексного двухполюсника 7 соответственно однородных и не-- однородных по характеру образцовому двухполюснику 6, к величине этого двухполю сника, не содержащие мульти 15 пликативной погрешности. Можно запи- сат-ь, что, например.
..+г
Я. 3 ЬЯ- Э
где р -- мультипликативна
дуемого комплексного двухполюсника 3 к соответствующим составл ющим двухэлементной схемы зг1мещени  образцового комплексного двухполюсника 7. на 30 каждой из частот
35
(18,19и20,21)
Так как услови  преобразовани  сигна лов и и Uj, (. и ът. также U и ,, и и, одинаковые, то можно заключить , что , а (Г2.Л. Следовательно при вычислении соотношений (18)-(21) равные коэффициенты сокра45
50
т тс , а это означает, что полученные соотношени  (18)-(21) свободны от погрешности обусловленной нелинейностью коэффициента передачи в аналоговом тракте измерени . Это можно показать следующим образом .
(22)
55 выражение (18) можно записать в виде
Р . ..yzf)(li+y4i) ReZ, (uJJzf . ,) ReZ,(cJ,)Z,
Использу  соотношени  (18)-(21) и формулы на фиг. 14 и 15, формируют численные значени  составл ющих исследуемого комплексного двухполюсника 3. Например, при последовательно- параллельной схеме замещени  двухполюсника 3 емкостного характера можно записать
B, 5|i(Po,);. (23)
(24)
(25)
(26)
где (Jj , jj , . и jjj - составл ющие исследуемого двухполюсника 3,
17 7 составл ющие образцового двухполюсника 7.
Полученные величины составл ющих исследуемого комплексного двухполюсника 3 (23)-(26) не завис т от частот сигнала питани  измерительной цепи .
Прини1 1а  во внимание нестрогое равенство (22), можно итеративно приблизить точность измерени  составл ющих измер емого двухполюсника 3 к точности образцовь с мер. Дл  этого повтор ют .такты измерени  образцовой ветви, при этом измен ют каж,дый раз величины составл ющих образцового комплексного двухполюсника 7, использу  дл  этого информащш, полученную в предьщущих тактах измерени .
Таким образом, прш енение Предлагаемого устройства позвол ет значительно расширить функциональные возможности измерител  и повысить точность измерени  параметров пассивных комплексных трех- и четырехэлемент- ных двухползосников.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  параметров пассивного комплексного двух- полюсн1жа, содержащее источник питани , первьш и второй выходы которого подсоединены соответственно.к входам первого и второго ключей и к диагонали питани  мостовой измерительной
5
цепи, перва  и втора  вершины измерительной диагонали которой соединены соответственно с первым и вторым входами третьего ключа, выход которого подсоединен к первому входу согласующего блока, второй вход которого соединен с общей шиной и с выходами первого и второго ключей, функциональный преобразователь, первьш выход которого подключен к первому входу источника питани , второй, третшЧ и четвертый выходы функционального преобразовател  соединены с управл ющими -входами первого, второго и третьего ключей соответственно, п тый выход соединен с входом блока индикации , шестой выход подсоединен к входу блока управлени  образцовыми двухполюсниками , первый, второй и третий
выходы которого подсоединены к управ-.  ющим входам первого, второго и третьего образцовых двухполюсников соответственно, отличающее- с   тем, что, с целью расширени 
ункциональных возможностей и повьшге- ни  точности измерени  параметров пассивного комплексного трех- и четы- ехэлементного двухполюсника, в него ведены два фильтра, входы которых
одсоединены к выходу согласующего блока, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам ункционального преобразовател , седьмой выход которого подсоединен
к второму входу источника питани .
2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что функциональ ный преобразователь содержит дискретный генератор импульсов, первый выход . которого соединен с первым выходом функционального преобразовател  и с. первым входом блока управлени , первый , второй и третий выходы которого подключены к второму, третьеьгу и четвертому выходам функционального преобразовател  соответственно, четвертый выход блока управлени  подсоединен Kg первому входу фазочувствитель- ного выпр мител , а п тьй - к первому входу первого аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с первым входом микропроцессора,
первьм выход которого подсоединен к второму входу блока управлени , шестой выход которого подсоединен к
BTOpoi-iy входу микропроцессора, второй и третий выходы которого соединены соответственно с п тым и шестым
выходами функционального преобразовател , первый вход которого подключен к второму входу фазочувствительного выпр мител , выход которого подсоединен к второму входу первого аналого- цифрового преобразовател , второй выход дискретного генератора нмпуль- сов .соединен с третьим входом блока управлени , седьмой и восьмой выходы блока управлени  соединены соответственно с первым входом второго фазочувствительного выпр мител  и с первым входом второго аналого-цифрового преобразовател , третий вход
дискретного генератора импульсов подключен к четвертому входу блока управлени  и к седьмому выходу функционального преобразовател , второй вход которого подсоединен к второму входу фазочувствител1 ного выпр мител , выход которого соединен с вторьм входом второго аналого-цифрового пре- образо.вател , выход последнего подключен к третьему входу микропроцессора , четвертый и п тый выходы дискретного генератора импульсов соединены с п тым и шестым входами блока управлени .
J Г
§
I Л I L
фиг. 4
1 I 1IL
фив.5
8
к т 1
8
LL
28
I
1
8
O T
I
1
8
f т
фиг. 6
JO
J2
JJ
Jf
фиг.7
фиг.9
/{АЦ
Шина odflGca
/fffj J
/fff.rs
г
Ть
Wf/f/ff cifs/ a/foS npepb/ Ojvt/A
/foi/o/io yjfieps/ t/e
(pop,wfioSM L e mJcS. /r/y t/ MI/
VopHUpoSdff /e KoSaS f/ij и Нг.1
Фор 1//}оёа//ие /todoS Pfj uSiJ
Синтез off/yojuffSoi} ee/7jSi/
Форм1/1ос у /ие юдсб }} и
EvapMi/jOoSffme doS /fV V/ /
(f OflMVfloSfff/i/e KodoS PtJ i/SiJ
POOM
xodoi J}jf, ) f, tff, Xr
ffff
физ.Ю
r
fffft/e
;
фиг. 12
/fff
4g
4ff
фиг. 13
Составитель В.Семенчук Редактор Ю.Середа Техред Л.Олейник корректор С.Шекмар Заказ 3910/48- Тираж 728Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул Проектна , 4
SU833660762A 1983-10-12 1983-10-12 Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника SU1244598A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833660762A SU1244598A1 (ru) 1983-10-12 1983-10-12 Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833660762A SU1244598A1 (ru) 1983-10-12 1983-10-12 Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1244598A1 true SU1244598A1 (ru) 1986-07-15

Family

ID=21088480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833660762A SU1244598A1 (ru) 1983-10-12 1983-10-12 Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1244598A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449295C1 (ru) * 2010-12-13 2012-04-27 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Способ определения параметров двухполюсника
RU2466412C2 (ru) * 2010-12-02 2012-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников
RU167502U1 (ru) * 2016-04-20 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Автоматический мост для измерения параметров многоэлементных двухполюсников
RU2615014C1 (ru) * 2015-12-10 2017-04-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Измеритель параметров многоэлементных RLC- двухполюсников
RU181174U1 (ru) * 2016-04-22 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Мост для измерения параметров двухполюсника

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка GB № 2022271, кл. G 01 R 1-7/00, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1068840, кл. G 01 R 27/02, 1982. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466412C2 (ru) * 2010-12-02 2012-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников
RU2449295C1 (ru) * 2010-12-13 2012-04-27 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Способ определения параметров двухполюсника
RU2615014C1 (ru) * 2015-12-10 2017-04-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Измеритель параметров многоэлементных RLC- двухполюсников
RU167502U1 (ru) * 2016-04-20 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Автоматический мост для измерения параметров многоэлементных двухполюсников
RU181174U1 (ru) * 2016-04-22 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Мост для измерения параметров двухполюсника

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2130433C (en) Electrical energy meter and methods therefor
US6483290B1 (en) Apparatus for metering electrical power that determines energy usage data based on downloaded information
US4077061A (en) Digital processing and calculating AC electric energy metering system
CN106772208B (zh) 一种单三相表集成可靠性测试台
SU1244598A1 (ru) Устройство дл измерени параметров пассивного комплексного двухполюсника
CN109870618A (zh) 一种多极旋转变压器检测设备及控制方法
US4853839A (en) Antenna position tracking apparatus and methods
IE46337B1 (en) Error correction in electrical meters
EP0063402A1 (en) Multi-function electricity billing meter
CN208238742U (zh) 编码器测试平台
CN109991473B (zh) 导线电流相量的测量方法、测量装置及同步相量测量装置
CN103023497A (zh) 自整角机模块的数字信号与模拟信号转换精度测试方法
CN206557369U (zh) 基于载波通讯的高压电能计量装置在线监测系统
CN210983953U (zh) 一种新型电路与系统实验装置
CN207924940U (zh) 数字化电能计量培训仿真系统
CN207587208U (zh) 一种多功能数字化电能计量培训仿真系统
CN204903669U (zh) 一种检测装置
CN108802615A (zh) 水电机组调速器静态性能测试系统及其测试方法
US4716412A (en) Plane-structure quantified analog display unit and analog measuring device comprising such a display unit
SU1205033A1 (ru) Устройство дл измерени параметров комплексного двухполюсника
CN213748730U (zh) 称重式数字变送器及称重设备
SU1434452A1 (ru) Устройство дл исследовани параметров графов
SU777873A1 (ru) Устройство проверки матриц коммутации
JPS59146398A (ja) 多目的計測装置
CN111521315A (zh) 一种用于检测数字化计量装置二次部分实负荷误差的方法及系统