SU1583872A1 - Преобразователь параметров конденсатора в напр жение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров электрических конденсаторов. Цель изобретени  - повышение точности измерений - достигаетс  путем повышени  чувствительности устройства и более точной фиксацией синфазности напр жений. Генератор 1 синусоидального напр жени  соединен с неинвертирующим входом операционного усилител  2. К выходу операционного усилител  подключен первый вход блока 3 вычитани , второй вход которого соединен с выходом генератора 1. Между выходом блока 3 вычитани  и выходом генератора 1 включен фазометр 4. К выходу операционного усилител  подключены дополнительный резистор 5, образцовый резистор 6 и переменный резистор 7, причем параллельно образцовому резистору 6 включен переменный конденсатор 8, а параллельно переменному резистору 7 включен образцовый конденсатор 9. Вторые выводы резисторов 5, 6, 7 подключены к контактам трехпозиционного переключател  10, переключающий контакт которого соединен с измер емым конденсатором 11 и инвертирующим входом операционного усилител  2, второй вывод измер емого конденсатора соединен с общей шиной. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  параметров конденсаторов, имеющих диэлектрические потери.

Цель изобретени  - повышение точности измерений пар-аметров конденсаторов путем повышени  чувствительности преобразовател  и бодее точной фиксации синфазности напр жений.

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит перестраиваемый по частоте генератор 1 синусоидального напр жени j операционный усилитель 2, блок 3 вычитани , фазометр 4, дополнительный резистор 5 (R), образцовый резистор 6 (R0), дополнительный переменный (образцовый ) резистор 7 (Rt), дополнительный переменный (образцовый ) конденсатор 8 (С,), образцовый конденсатор 9 (C0)t трех- позиционный переключатель 10, измер емый конденсатор 11 (Ry Сх).

Генератор 1 синусоидального напр жени  соединен с неинвертирующим входом операционного усилител  2, к выходу операционного усилител  подключен первый вход блока 3 вычитани , второй вход которого соединен с выходом генератора, между выходом блока вычитани  и выходом генератора включен фазометр 4, к выходу операционного усилител  подключены дополнительный резистор 5, образцовый резистор 6 и переменный резистор 7, причем, параллельно образцовому ре- зистору включен переменный конденсатор 8, а параллельно переменному резистору включен образцовый конденсатор 9, вторые выводы резисторов подключены к контактам трехпо ицион- ного переключател  10, переключающий контакт которого соединен с изме р емым конденсатором 11 и инвертирующим входом операционного, усилител , второй вывод измер емого конденсатора соединен с общей шиной,

Преобразователь работает следующим образом.

В положении I переключател  10 цепь обратной св зи представл ет собой делитель напр жени , состо щий из дополнительного резистора 5 (R) и измер емого конденсатора (Rx, С. Измен   частоту генератора 1,добиваютс  по фазометру 4 показани  45°. При этом угол сдвига Лаз между напр 

что

жением и током через измер емый конденсатор составит также 45е, соответствует условию

I

Gx Тти}С

где ьх - проводимость.

На этой частоте выполн ютс  услови  максимальной чувствительности устройства к измер емым параметрам. Дальнейшие измерени  провод тс  на данной фиксированной частоте.

Затем переключатель 10 переводитс  в положение II. Измен   емкость конденсатора 8 (С) , добиваютс  по Лазометру 4 показани  0°, При этом модуль выходного напр жени  будет пропорционален активной проводимости измер емого конденсатора G,

Ro

US-TI- -V,

X

где U - напр жение на первом входе

блока 3; К, ,. Поскольку величины Ut и R0 посто нные и  вл ютс  известными вели30 чинами, их произведение  вл етс  посто нной величиной К,, Это дает возможность выходное напр жение U, измерить вольтметром, отградуированным в единицах проводимости (не показан).

35Наконец переключатель 10 переводитс  в положение III. Измен   величину сопротивлени  резистора 7 (R ) добиваютс  по фазометру 4 показани  0°. При этом модуль выходного напр 40 жени  преобразовател  будет пропорционален емкости измер емого конденсатора С,

U.

45

х

тт

Ul Сй

К2СХ|

К

k

Поскольку величины U 1 и С 6  вл ютс  посто нными и известными, их отношение будет посто нной величиной K,j. Это позвол ет измерить выходное напр жение вольтметром, отградуированном в единицах емкости измер емого конденсатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь параметров конденсатора в напр жение, содержащий генератор, подключенный к неинвертирующему входу операционного усили5 15838726

   тел , к первому входу фазометра, кдинены с выходом операционного уси- первому входу блока вычитани , клител , параллельно образцовому ре- второму входу которого подключены вы-зистору подключен дополнительный пе- воды образцовых резистора и конденса-ременный конденсатор, параллельно тора и выход операционного усилите-образцовому конденсатору подключен л , к инвертирующему входу которогодополнительный переменный резистор., подключен первый вывод измер емоговторые выводы резисторов подсоедине- конденсатора, а второй вывод подключенны к соответствующим контактам трех- к общей шине, отличающий-JQ позиционного переключател ,переклю- с   тем, что, с целью повышени  точ-чающий контакт которого соединен с ности измерений, в него введены до-измер емым конденсатором, фазометр полнительный резистор, дополнитель-вторым входом подключен к выходу бло- ные переменные резистор и конденса-ка вычитани  и к выходу преобразова- тор, трехзвенный переключатель,15 тел , причем генератор выполнен пере- причем первые выводы резисторов сое-страиваемым по частоте.