SU1629875A1 - Converter of complex impedance parameters - Google Patents
Converter of complex impedance parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1629875A1 SU1629875A1 SU884463795A SU4463795A SU1629875A1 SU 1629875 A1 SU1629875 A1 SU 1629875A1 SU 884463795 A SU884463795 A SU 884463795A SU 4463795 A SU4463795 A SU 4463795A SU 1629875 A1 SU1629875 A1 SU 1629875A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- converter
- amplifier
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений , например, емкостных и индуктивных датчиков. Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напр жени , преобразуемое сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управл емый делитель 5 напр жени , фазочувстви- тельный индикатор 6, резисторы 7 и 8. Преобразователь имеет повышенную точность преобразовани за счет уменьшени погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усилени усилител . 1 ил.The invention relates to a measuring and control technique and can be used in the construction of transducers of impedance parameters, for example, capacitive and inductive sensors. The converter contains a sinusoidal voltage generator 1, a convertible resistance 2, an operational amplifier 3, an exemplary element 4, a controlled voltage divider 5, a phase-sensitive indicator 6, resistors 7 and 8. The converter has an enhanced conversion accuracy due to a decrease in the error caused by the final magnitude of the gain of the amplifier. 1 il.
Description
ww
ёyo
ОABOUT
ю о оо VI елu o oo VI ate
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений, например , емкостных и индуктивных датчиков.The invention relates to a measuring and control technique and can be used in the construction of transducers of impedance parameters, for example, capacitive and inductive sensors.
Цель изобретени - повышение точности преобразовани параметров комплексных сопротивлений, путем уменьшени погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усилени усилител .The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion of the parameters of complex resistances, by reducing the error due to the finite value of the gain of the amplifier.
На чертеже представлена функциональна схема преобразовател параметров комплексных сопротивлений.The drawing shows the functional diagram of the parameter converter of complex resistances.
Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напр жени , измер емое комплексное сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, уп- равл емый делитель 5 напр жени , фазочувствительный индикатор 6, первый и второй резисторы 7 и 8,The converter contains sinusoidal voltage generator 1, measured impedance 2, operational amplifier 3, model element 4, controlled voltage divider 5, phase-sensitive indicator 6, first and second resistors 7 and 8,
Выход генератора 1 через преобразуемое комплексное сопротивление 2 подключен к инвертирующему входу усилител 3 и первому выводу образцового элемента 4. Выход усилител 3 подключен к входу управл емого делител 5 напр жени и первому входу фазочувствительного индикатора б, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого делител 5 напр жени . Резисторы 7 и 8, имеющие равные зна- чени сопротивлений, соединены последовательно и подключены между выходом усилител 3 и общей шиной, а их средн точка соединена с неинвертирующим входом усилител 3. Выход управл емого делител 5 напр жени подключен к второму выводу образцового элемента 4, выход генератора 1 соединен с вторым входом фазочувствительного индикатора б.The output of the generator 1 through the converted complex resistance 2 is connected to the inverting input of the amplifier 3 and the first output of the reference element 4. The output of the amplifier 3 is connected to the input of the controlled voltage divider 5 and the first input of the phase-sensitive indicator b, the output of which is connected to the control input of the controlled divider 5 voltages Resistors 7 and 8, having equal values of resistance, are connected in series and connected between the output of amplifier 3 and the common bus, and their middle point is connected to the non-inverting input of amplifier 3. The output of controlled voltage divider 5 is connected to the second output of model element 4, the output of the generator 1 is connected to the second input of the phase-sensitive indicator b.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
Напр жение Ui с выхода генератора 1 подаетс через измер емое комплексное сопротивление 2 на вход усилител 3, выходное напр жение 1)2 которого определ етс из услови равенства токов на входе усилител и в цепи обратной св зи с учетом равенства значений сопротивлений резисторов 7 и 8:The voltage Ui from the output of the generator 1 is fed through the measured impedance 2 to the input of amplifier 3, the output voltage 1) 2 of which is determined from the condition of equality of currents at the input of the amplifier and in the feedback circuit taking into account the equality of the values of resistors 7 and 8 :
u -(f+e)u - (f + e)
Z0Z0
0)0)
где Zx Rx + 1 /j ш Сх ; Z0 1 /j со Со ; e -U2/Ky;where Zx Rx + 1 / j w Cx; Z0 1 / j with Co; e -U2 / Ky;
Ку - коэффициент усилени усилител . После преобразований получаемKu is the gain of the amplifier. After transformations we get
(-1+ -+тЛ- +(-1+ - + tL- +
1.+1. +
2 ZoКу ZQКу2 ZoKu ZQKu
I)- 2 I) - 2
Подставл вместо Zx , 0 , получимSubstitute instead of Zx, 0, we get
/3Z0 / 3Z0
U2u--Ui U2p и12-1-2Ку/3-Ку1U2u - Ui U2p and 12-1-2Ku / 3-Ku1
(3)(3)
где ftwhere is ft
Z Z
U2.U2.
Zx+Zo U2p - реальное значение напр жени Zx + Zo U2p - real voltage value
Это напр жение подаетс на вход фазо- чувствительного индикатора 6, на другой вход которого подаетс напр жение Ui с выхода генератора. Выходной сигнал фазочувствительного индикатора измен ет коэффициент делени управл емого делители 5 напр жени до достижени состо ни квазиравновеси между входными напр жени ми фазочувствительного индикатора.This voltage is applied to the input of the phase-sensitive indicator 6, to another input of which the voltage Ui is supplied from the generator output. The output signal of the phase-sensitive indicator changes the division ratio of the controlled voltage dividers 5 until the quasi-equilibrium state between the input voltages of the phase-sensitive indicator is reached.
Выражение дл коэффициента передачи К управл емого делител напр жени An expression for the transmission coefficient K of a controlled voltage divider
имеет видhas the appearance
к -Cz(Ky-2)to -Cz (Ky-2)
р Со(Ку+2 Co So (Ku + 2
при Ку оо получаем Ки Сх/Со, где Кр и Ки - соответственно реальное и идеальное значени К. Подставл выражение дл Кр в формулу (3), получимunder Ku oo, we obtain Ki Cx / Co, where Kp and Ki are, respectively, real and ideal K. Substitute the expression for Kp in formula (3), we obtain
1one
j ft Сх Rxj ft Cx Rx
(«)(“)
при Ку оо.at Ku oo.
При Ку оо имеемWhen Ku oo we have
U2n -2UiU2n -2Ui
1one
со G Rx (5) co G Rx (5)
Величина относительной погрешности по параметру U2The value of the relative error in the parameter U2
yv2 U2P - U2n 2yv2 U2P - U2n 2
U2nU2n
-Kv - 2 -Kv - 2
(6)(6)
5555
Величина относительной логрешности по параметру КThe magnitude of the relative log in parameter K
Кр - Ки 4 Сх CR - Ki 4 Cx
К4K4
Со (Ку + 2) СхSo (Ku + 2) Sh
Дл известного преобразовател выражени , описывающие относительные погрешности преобразовани , имеют видFor a known expression converter, the relative conversion errors are described as
ХX
(Ку + 1) 1 + KypV(Qu + 1) 1 + KypV
(8) (9)(8) (9)
, Л а - ° где РСХ - г . г , L a - ° where PCX - g. g
LO т ихLO t them
Дл повышени точности преобразовани модули относительных погрешностей преобразовател , определ емых выражени ми (6) и (7), должны быть меньше соответствующих величин дл известного преобразовател , определ емых выражени ми (8) и (9). Указанный эффект достигаетс при выполнении услови To improve the accuracy of the conversion, the modulus of the relative error of the converter, defined by expressions (6) and (7), should be less than the corresponding values for the known converter, defined by expressions (8) and (9). This effect is achieved when the condition
p. s 1 1 ,p. s 1 1,
При известном диапазоне изменени значений Сх по отношению к С0 условие (10) может быть выполнено путем соответствующего выбора Со. что позвол ет повысить точность преобразовани за счет уменьшени погрешности , обусловленной конечностью значени With a known range of variation of the values of Cx with respect to C0, condition (10) can be satisfied by an appropriate choice of Co. which allows to increase the accuracy of the conversion by reducing the error due to the finite value
Ку.Ku
Преобразователь также обеспечивает преобразование параметров комплексной проводимости, при этом преобразуема комплексна проводимость должна быть включена между входом усилител и выходом управл емого делител напр жени , аThe converter also provides conversion of the parameters of the complex conductivity, while the complex conductance being converted must be connected between the amplifier input and the output of the controlled voltage divider, and
образцовый элемент - между выходом генератора и входом усилител .the model element is between the generator output and the amplifier input.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884463795A SU1629875A1 (en) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | Converter of complex impedance parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884463795A SU1629875A1 (en) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | Converter of complex impedance parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1629875A1 true SU1629875A1 (en) | 1991-02-23 |
Family
ID=21391179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884463795A SU1629875A1 (en) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | Converter of complex impedance parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1629875A1 (en) |
-
1988
- 1988-07-20 SU SU884463795A patent/SU1629875A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 658504, кл. G 01 R 27/26, 1979. Авторское свидетельство СССР Мг 523364, кл. G 01 R 27/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1577977A (en) | Linearized bridge circuit | |
US4775830A (en) | Method of and arrangement for measuring low capacitances | |
US4315211A (en) | Preamplifier for voltage measuring instrument with non-interacting zero and span controls | |
SU1629875A1 (en) | Converter of complex impedance parameters | |
Morlán et al. | A low-cost circuit with direct digital output for pressure measurement | |
US4249127A (en) | Standing wave ratio measuring system | |
SU1265494A1 (en) | Multichannel device for measuring temperature | |
JP3189866B2 (en) | Resistance meter calibration device | |
SU983553A1 (en) | Measuring converter | |
SU947778A1 (en) | Device for comparing cophase alternating voltages | |
SU1264104A1 (en) | Resistance relative deviation from rating-to-voltage converter | |
SU1249348A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1478292A2 (en) | Amplifier | |
RU2118826C1 (en) | Invariant measurement converter in the form of voltage divider | |
SU1538031A1 (en) | Induction measuring arrangement | |
SU1497716A1 (en) | Differential amplifier | |
SU1236362A1 (en) | Device for measuring restraint of rod in construction | |
SU1167536A1 (en) | Instrument transducer of capacitance | |
SU1432417A1 (en) | High-frequency meter of electrochemical system impedance | |
SU839482A1 (en) | Device for measuring biological potentials | |
SU1476367A1 (en) | Moisture meter | |
SU711375A1 (en) | Method of calibrating measuring instruments with piezotransducers | |
SU1270545A1 (en) | Digital resistance strain transducer | |
RU1837162C (en) | Device for converting non-electric quantities into digital signals | |
RU2297009C1 (en) | Measuring transformer |