SU1372250A1 - Способ измерени параметров RC- и RL-цепей - Google Patents

Abstract

Изобретение служит дл  повьппе- ни  точности измерени  параметров RC- и RL-цепей. Устройство, реализующее способ, содержит формирователь 1 входного воздействи ,блок 3 сравнени , . масштабирующий блок 4, ЭВМ 5 и индикатор 6. В процессе реализации способа исключаетс  операци  компенсации, совпадающа  по форме с входным воздействием составл ющей информативного сигнала, модулированной по амплитуде входным воздействием . 3 ил.

Description

I П

Ч т II

г

(Л

1

1372250

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  автоматизации измерени  параметров двухэлементных RC- и RL-депей.

Цель изобретени  - повьпиение точности за счет исключени  операции компенсации, совпадающей по форме с входным воздействием составл ющей информативного сигнала, модулирован- ной по амплитуде входным воздействием .

На фиг. 1 представлена блок-схема одного из вариантов устройства, реализующего указанный способ в режиме параметров RL-цепей; на фиг. 2 - пример построени  измерительной RC-це- пи;на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит формирователь 1 входного воздействи  , выход которого через измерительную цепь 2 соединен с первым входом блока 3 сравнени , выход которого соединен с входом формировател  1 входного воздействи , с первым входом масштабирующего блока 4 и входом ЭВМ 5, первый выход которой соединен с индикатором 6,а второй вход подключен к второму входу масштабирующего бло- ка 4, выход которого соединен с вторым входом блока 3 сравнени .

Устройство работает следующим образом (фиг. 3).

При включении напр жени  питани  на выходе блока 3 сравнени , в качестве которого может быть использован дифференциальный усилитель-ограничитель , скачкообразно возникает напр жение Uj, например, положительной пол рности. Оно подаетс  на вход формировател  1, с выхода которого на вход измерительной цепи 2 подаетс  линейно измен юг(еес  напр жение П,

u.(t) - u,Vr, ,

и.

2

(LK +

R,t),

где Rg - сопротивление опорного резистора;

I x.

R - искомые параметры RL-цепи.

Это напр жение подаетс  на инвертирующий вход блока 3 сравнени ,на неинвертирующем входе которого присутствует опорный сигнал - промасшта бированное выходное напр жение блока 3 сравнени 

U4 К, и

э

где К, - начальное значение коэффициента масштабировани  блока 4.

В момент времени, когда значение разности напр жений на входах блока 3 сравнени  ли U - U(t) мен ет знак, напр жение,на выходе блока 3 сравнени  скачкообразно измен ет знак на противоположный и описанный процесс повтор етс  с учетом перемены знака. В схеме возникают незатухающие релаксационные колебани , период которых Т, определ етс  из равенства

К,и,

+ R,

-)- 2 -I.

Т

2 (К ,C.RO - LX) RX

Затем один из опорных параметров, определ ю цих период автоколебаний, (, , К, R ) принудительно измен етс  (уменьшаетс , увеличиваетс ), что приводит к уменьшению (увеличению ) периода автоколебаний до достижени  заданного соотношени  между начальным Т, и конечным Т значени ми периода

N

(

где с., - посто нна  времени, определ юща  скорость изменени  воздействи .

На выходе измерительной цепи 2, котора  может быть построена,например , на базе операционного усилител , содержап1его во входной цепи резис- сг тор RO, а в цепи отрицательной обратной св зи исследуемую RL-цепь возникает напр жение (информативный сигнал) вида

где N - коэффи1Д1ент пропорциональности - произвольное наперед заданное положительное число, N 1.

Если N ; 1 , параметр К, ( С, , R) уменьшаетс , если N 1 - увеличиваетс  .

На фиг. 1 изменение периода производитс  за счет изменени  уровн  сравнени  блока 3 сравнени  путем изменени  коэффициента масштабиро3

вани  К масштабирующего блока 4,Управление последним ведетс  микроЭВМ 5, котора  измер ет начальное значение периода автоколебаний Т, , умножает это значение на заданный коэффициент N и сравнивает полученное произведение N T, с текущим значением периода Т;,

Если Т; NT, , выдаетс  крманда на дальнейшее изменение коэффициента масштабировани  К масштабирующего блока 4, в качестве которого может быть использован кодоуправл емый делитель напр жени .

При определенном значении К; К 2 п К, достигаетс  равенство Т ; Т NT, и процесс изменени  периода останавливаетс .МикроЭВМ фиксирует значение п как код, соот- ветствующий К.

В результате аппаратурно формируетс  следующа  система уравнений

т - 2 (К, , RO - LJ R,

Т.

2 -(К.С,. R., - L,)

2 (п К, . t, RO - L)

Т, N Т,.

Реша  систему уравнений относительно искомых параметров 1,, R, , получаем

с, R о К )

Lt

(N-n);

2.Т.-К„ -КЛп-О T,(N-1)

Например, при N 2

LX и ,(2-n);

2 €„ R«. К (пRX

т,

Аналогичные формулы получаютс  при изменении периода посредством изменени  Т пТ,), RO(ROZ п RO, ).

Дл  измерени  параметров RC-цепи измерительна  схема 2 строитс  по фиг. 2.

ЭВМ 5-го предварительно введенные значени м N, с, , К,,. К и зафиксированным в процессе измерени  значени м п и Т, вычисл ет искомые значени  L и R,.

В общем виде формула дл  определени  параметров RL- и RC-цепей представлена следующим выражением

П, ь Т. f(N, п).

Q J5

20

25

30

J5

40

45

50

5

где

П - искомый параметр исследуемой цепи (L)(, RX,

С.);

a const - первоначальное значение параметра входного воздействи  ;

b const - первоначальное значение параметра опорного сигнала;

Т - начальное значение периода колебаний;

N const - задаваема  величина

изменени  периода колебаний;

п - отношение величины текущего значени  параметра входного или опорного сигнала к их первоначальному значению;

f(N,n) - линейна  функци  известного вида;

oi./i.J о, л

Значени  / У завис т от конкретной реализации способа.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  параметров RC- и RL-цепей, заключающийс  в том, что подают на измерительную цепь сигнал пр моугольной или линейно измен ющейс  формы, сравнивают сигнал на выходе измерительной цепи с опорным сигналом, измен ют в момент равенства выходного и опорного сигналов пол рность входного воздействи  и пол рность опорного сигнала, измер ют начальный период Т колебаний , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, измен ют величину входного или опорного сигнала, измер ют период текущих колебаний, определ ют отношение текущего и начального значений

   V

   /г

   (.2

   Mhr г

   L.l

   2 3