SU1576871A1

SU1576871A1 - Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников

Info

Publication number: SU1576871A1
Application number: SU874211050A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Арбузов; Евгений Петрович Осадчий; Сергей Николаевич Фидяшкин
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени параметров комплексных сопротивлений, например дл измерени параметров датчиков. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей. Напр жение с выхода источника 1 частотно-модулированного питани поступает на вход усилител 5, выходное напр жение которого определ етс соотношением параметров измер емого двухполюсника 3 и образцового элемента 4, образующих блок 2 сопротивлени . Это напр жение через управл емый делитель 6 напр жени поступает на первый вход сумматора 12. Напр жение с выхода сумматора 12 поступает на первый вход управл емого делител 7 напр жени , выходное напр жение которого подаетс на второй вход сумматора 13, на первый вход которого поступает напр жение с выхода усилител 5. Напр жение с выхода сумматора 13 подаетс на первый вход фазочувствительного индикатора 14, на второй вход которого подаетс выходной сигнал напр жени сумматора 12. Выходное напр жение фазочувствительного индикатора 14 измен ет коэффициент передачи управл емого делител 7 напр жени . Коэффициент передачи управл емого делител 6 напр жени измен етс по сигналам с амплитудного детектора 8 огибающей. Преобразователь содержит также измерители 9 и 10 отношени напр жений. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени параметров комплексных сопротивлений, например дл измерени параметров датчиков.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 приведена структурна схема преобразовател параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников; на фиг.2 - последовательно-параллельна и параллельно-последовательна трехэлементные схемы замещени двухполюсника.

Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных, двухполюсников содержит источник 1 питани , блок 2 сопротивлений, включающий измер емый пассивный двухпо- люсник 3 (сопротивление) и образцовый элемент 4, усилитель 5, управл емые делители 6 и 7 напр жени , амплитудный детектор 8 огибающей, измерители 9-11 отношени напр жений, сумматоры 12 и 13, фазочувствительный индикатор 14 и интегратор 15.

Выход источника 1 питани подключен к первому входу блока 2 сопротивлений , выход которого подключен к входу усилител 5, выход которого соединен со вторым входом блока 2 сопротивлений . Выход усилител 5 соединен с первым входом измерител 9 отношени напр жений, вторым входом сумматора 13 и первым входом управл е мого делител 6 напр жени , второй (управл ющий) вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 8 огибающей, а выход - ко второму входу сумматора 12 и второму входу измерител 9 отношени напр жений. Первый вход сумматора 12 соединен с выходом источника 1 питани , выход подключен к первому входу измерител 10 отношени напр жений,, выход которого соединен с входом амплитудного детектора 8 огибающей. Выход сумматора 12 соединен также с первым входом управл емого делител 7 напр жени , второй (управл ющий) вход которого соединен с выходом фазочувствительного индикатора 14. Второй вход измерител 10 отношени напр жений соединен с первым входом сумматора 13 и выходом управл емого делител 7 напр жени ,вто- рой вход которого подключен к выходу фазочувствительного индикатора 14. Первые входы фазочувствительного ин

J

JQ

пп 25

55

30

дикатора 14 и измерител 11 отношени напр жений соединены с выходом сумматора 13, а вторые их входы подключены к выходу сумматора 12. Вход интегратора 15 соединен с выходом измерител 11 отношени напр жений.

Измер емый пассивный двухполюсник 3 и образцовый элемент 4 соединены последовательно, обща точка их соединени представл ет собой выход блока 2 сопротивлений. Вторые выводы пассивного измер емого двухполюсника 3 и образцового элемента 4 представл ют собой первый и второй (или второй и первый) входы блока 2 сопротивлений.

Преобразователь работает следующим образом.

Напр жение U0 с выхода источника 1 частотномодулированного питани поступает на вход усилител 5. выходное напр жение которого определ етс соотношением параметров измер емого двухполюсника 3 и образцового элемента 4. В случае последовательно-параллельной схемы (фиг.2,а) замещени двухполюсника 3, когда образцовым элементом вл етс емкость С0, выходное напр жение усилител 5 равно

1

35

40

45

50

и. -и„

-§-- - j

сг

COCЈRi

1 + JOOC(R,

где С, Сг, Pv, - параметры схемы замещени двухполюсника. Это напр жение поступает через управл емый делитель 6 напр жени с коэффициентом передачи К, на первый вход сумматора 12, на второй вход которого подаетс напр жение U0 с выхода источника 1 частотно-модулированного питани . Напр жение U3 с выхода сумматора, равное алгебраической сумме, напр жений выходного напр жени управл емого делител 6 напр жени U K-U U3

п СогСгК + к СоСг+с о-с гК

U C2(l + JGJC,R ) поступает на первый вход управл емого делител 7 напр жени с коэффициентом передачи К2, выходное напр жение U которого равно

U 4 U3K2.

Это напр жение поступает на второй вход сумматора 13, на перый вход которого поступает напр жение с выхода усилител 5. Напр жение Ug- с вы хода сумматора 13, равное алгебраической сумме напр жений U0 и 1)4, U5

{, .lK1-Ci+iiaR 1 КСоС1+С1Со С1Сг1ч 1)Кг1С1С 2. U Сг(1 н JMC,R,)

ни до тех пор, пока напр жение U§

поступает на первый вход фазочувствн- тельного индикатора 14, на второй вход которого подаетс напр жение Uj с выхода сумматора 12. Выходное напр жение фазочувствительного индикатора 14 измен ет коэффициент переда- Q пр жени равен чи управл емого делител 7 напр жене станет в квадратуре с напр жение U,, т.е. ReU3U 0. В состо нии кв зиравновеси Re UjUg 0 коэффициен передачи управл емого делител 7 на

пр жени равен

не станет в квадратуре с напр жением U,, т.е. ReU3U 0. В состо нии квазиравновеси Re UjUg 0 коэффициент передачи управл емого делител 7 на

1

+ с„с0 - с,с2к() + b T-CCo - с2к,)сг

.,,(

2 (сйсг + с,с0 - с,сгк,)г «- Ј-гр-(с0 - с2к,}2

и не зависит от частоты источника 1 частотно-модулированного питани при условии С0 - С2К, 0. Это условие выполн етс посредством изменени коэффициента передачи управл емого делител 6 напр жени выходным напр жением амплитудного детектора 8 огибающей . После выполнени услови С - С2К, 0 коэффициенты передачи управл емых делителей 6 и 7 напр жени определ ютс выражени ми

„ С i „ С о кг - г и Ki

и

где U и - выходное напр жение и - посто нна времени интегратора 15.

В случае параллельно-последовательной схемы (фиг.2,б) замещени двухполюсника образцовый элемент 4 и исследуемый двухполюсник 3 необходимо помен ть местами (при этом помен ютс местами входы блока 2). Функции преобразовани параметров двухполюсника с параллельно-последовательной схемой замещени имеют вид

и,

Поскольку объект измерени с по- следовательно-параллельной схемой замещени подключаетс между выходом источника 1 питани и входом усилител 5, то преобразование параметров двухполюсника осуществл етс в режиме заданного напр жени на объекте

1

0

5

0

измерени , а так как с параллельно- последовательной схемой подключаетс между входом и выходом усилител 5, то преобразование его параметров осуществл етс в режиме заданного тока через двухполюсник, значение которого определ етс значением напр жени U0 и значением образцового элемента С0. Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников обладает расширенными функциональными возможност ми, так как при его использовании обеспечиваетс преобразование всех грех неизвестных параметров измер емого пассивного двухполюсника.

Claims

Формула изобретени

5

Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных пассивных двухполюсников, содержащий последовательно соединенные источник пита0 ни , блок сопротивлений и усилитель, выход которого соединен с вторым входом блока сопротивлений, последовательно соединенные первый сумматор, первый управл емый делитель напр же5 ни , второй сумматор, фазочувстви- тельный индикатор, первый и второй измерители отношени напр жений, выход второго сумматора соединен с первым входом второго измерител отноше-

0 ни напр жений, второй вход которого соединен с вторым входом фазочувст- вительного индикатора, выходом первого сумматора и первым входом первого измерител отношени напр жени , вто5 РОЙ вход которого соединен с выходом первого управл емого делител напр жени , второй вход которого соединен с выходом фазочувствительного индикатора , выход источника питани соединен с первым входом первого сумматора , отлич ающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в него введены интегратор , амплитудный детектор огибающей , второй управл емый делитель напр жени и третий измеритель отношени напр жений, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми входом и выходом управл емого делител напр жени , вы

а

j L

F

Риг.2

ход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход первого измерител отношени напр жени через амплитудный детектор огибающей соединен с вторым входом управл емого делител напр жени , первый вход которого соединен также с выходом усили- тел и с вторым входом второго сумматора , выход второго измерител отношени напр жений соединен с входом интегратора.

J