SU1712897A1 - Способ определени Y-параметров электрических (N + 1)-полюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл  контрол  и диагностики электронных объектов. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности измерени . Способ предусматривает поочередное изменение величины одного из сопротивлений измерительных мостов, начина  со второго, в диапазоне от ± 50% до ± 100% от исходных значений, измерение токов разбалансов всех измерительных мостов, определение элементов матрицы Е разбаланса, составленной из столбцов токов раз- баланса, полученных при каждом дискретном изменении сопротивлени , определение параметров исследуемого по- люсника из системы уравнений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.^

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл  контрол  и диагностики электронных объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности измерени .

На фиг. 1 представлена схема Т-перекрытого четырехполюсника: на фиг. 2 и 3 по сн ющие схемь устройства, реализующие операции способа и по сн ющие подключение измерительных мостов и измерителей тока.

Способ определени  У-парамеТров электрических (М+1)-полюсников содержит следующие операции.

1.Кажда  пара N одноименных зажимов исследуемого (Ы+1)-полюсника и его модели включаетс  в смежные плечи N измерительных мостов, каждый из которых представл ет собой четырехполюсник, составленный по Т-перекрытой схеме (фиг. 1). Верхние входной и выходной зажимы четырехполюсника подключаютс  к одноименным зажимам исследуемого(N+1)- прлюсника и его модели, а нижние входной и выходной зажимы четырехполюсника подключаютс  к общим точкам исследуемого (Ы+1)-полюсника и его модели.

2.В измерительные диагонали N измерительных мостов включаютс  N измерителей токов.

3.Осуществл етс  питание первого измерительного моста генератором тока,.подключенным своими зажимами к одноименным первым зажимам исследуемого (М+1}-полюсника и его модели.

4.С помощью измерителей тдка измер ютс  токи разбаланса, представл ющие собой разность токов, протекающих по смежным плечам измерительных мостов.

5.Поочередно дискретно мен етс  одно из сопротивлений измерительных мостов , начина  со второго. Диапазон изменени  сопротивлени  составл ет от ±50% до ±100% от его исходного значени .

6; Снова, при каждом изменении сопротивлени  в очередном измерительном мосту , измер ют токи разбаланса всех N измерительных мостов.

7. Составл ют матрицу разбаланса Е, систему линейных уравнений, реша  которую наход т матрицу проводимости Yx, элементы которой  вл ютс  Y-параметрами (М+1)-полюсника.

Устройство, реализующее способ определени  У-параметров электрических (N+1)полюсников содержит (фиг. 2 и 3) исследуемый электрический (М+1)-полюсник 1, модель 2, источник 3 тока с внутренней проводимостью4, проводимости 5i-5N, проводимости 6i-6N, измен емые проводимости 7i-7N, ключи 8l-8(N-i), измерители 9i-9N тока, проводимости 101-10N.

Поочередное дискретное изменение величин сопротивлений измерительных мостов осуществл етс  следующим образом.

А. Либо мен ют сопротивление Zi, начина со второго измерительного моста, при этом во всех измерительных моетах сопротивление Z4, включенное последовательно измерителем тока, принимают равным нулю (фиг. 2).

Б. Либо мен ют сопротивление Z4, начина  со второго измерительного моста, при этом во всех измерительных мостах, начина  со второго, сопротивление Zi, включенное между одноименными зажимами исследуемого (М+1)-полюсника и его модели , принимают равным бесконечности (фиг. 3).

Процесс составлени  и решени  матричных систем уравнений  вл етс  однотипным дл  обоих типов изменени  сопротивлений. Разберем его на примере устройства, представленного на фиг. 3.

В исходном состо нии после подключени  обьекта контрол  X все ключи 8i-8N (pi-pN-i) размыкаютс , амплитуду источника 3 тока У устанавливают такой величины.

чтобы обеспечить входное воздействие на исследуемый (Ы+1)-полюсник 1 близким к режимам его реальной работы.

После измерени  токов разбалансов Ei...En замыкают ключ 8i (pi) и оп ть измер ют все токи разбалансов Ei...En, затем замыкают ключ 82 (Р2) и так далее.

Процедура повтор етс  до п-го ключа. После замыкани  ключа 9(N-i) (p(N-i)) и записи разбалансов Ei...En производитс  обработка полученной информации по алгоритму, вытекающему из следующих уравнений.

Известно, что описанное выше многомерное измерительное устройство описываетс  матричным уравнением вида

,Y-Y(X-Yl-V-Y(K-YrY-b

4V(k-Yl--Y x-Yr iY-/-(k-Yr-(x-YrT

x(X-YrV-(ic-Yr Y)(k-YriY(x-Yr x (V)(.I ()

где e ei ,2....en матрица токов разбалансов ,

Yn diag -gui-gu2-gun - матрица

проводимостей цепей измерителей токов,

Y diag -gi, -дг... -Qn - матрица проводимостей измерительных плеч,

J diag -gi, g2...gn -матрица источни ка тока,

YI diag -ди. О,... О - матрица выход ных проводимостей источника тока,

матрица проводимостей исследуемого (Ы+1)-полюсника 1

матрица проводимостей модели.

Т - знак транспортировани . Реша  данное уравнение относительно матрицы X проводимостей исследуемого (N+1)-пoлюcникa 1, получаем уравнение

x(K-Yr-{j-(K-Y-Y;).( .Y;.Y.,(K-Y-Y,

(K-Y-Y,(Y4.YnYuU (K-Y-Yir3J- l-Yi(K-Y-Y;r YY;,e/

Измен   величины проводимостей ды N-1 раз получаем еще п-1 матричных уравнений вида 12), отличаюш.иес  от первого и друг от друга величинами параметров Yn и величинами токов разбалансов i ,2....п..

Решение полученной системы матричных уравнений получаем в виде

DiQg(lc-Yr.j-(K-Y-Y;VY-- f-(..Y-j

rjEf.

(k-Y-Y;rYiVVi v

x(.j-(K-Y-XV -(V V;Wuj +YY; Jt ,(K-Y-YirjT- l-Y;(K-Y-YiV YY;, (3j

Ч, ia

где xT

l 1...n.

X;

n

предлагаемый способ позвол ет определить параметры электрических (N+1)-noлюсников в сложных объектах практически без решени  режима его нормального функционировани , что повышает быстродействие и точность измерени .

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ определени  у-параметров электрических (М+1)-полюсников, основанный на включении каждой пары Нодноименныхзажимовисследуемого

   С )-полюсника и его модели в смежные плечи N измерительных мостов, каждый из которых выполнен в виде четырехполюсника , составленного по Т-перекрытой схеме и соединенного одними из своих входных и выходных зажимов с соответствующими зажимами исследуемого (М+1)-полюсника и его модели, а другими входным и выходным зажимами - с общими точками исследуемого (М+1)-полюсника и его модели, включении в измерительные диагонали измерительных мостов измерителей токов, питании первого моста генератором тока, подключенным своими зажимами к одноименным первым зажимам исследуемого (М+1)-полюсника и его модели, измерении с помощью указанных измерителей токов разбалансов, представл ющих собой разность токов протекающих по смежным плечам N измерительных мостов и решении системы уравнений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности измерени , поочередно дискретно мен ют величину одного из сопротивлений, измерительных мостов, начина  со второго, в диапазоне от ± 50% до ±100% от исходных значений, измер ют N токов разбалансов всех п измерительных мостов, определ ют элементы матрицы Е разбаланса , составленной из столбцов N токов разбаланса , полученных при каждом . дискретном изменении сопротивлени , Y5 параметры исследуемого (М+1)-полюсника элементы матрицы YX - определ ют из системы вида diag i(E) (Yx) (Е), где , - линейные функции.
2. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что поочередно дискретно мен ют величину сопротивлени , включенного между одноименными зажимами исследуемого (п+1)-полюсника и его модели, в верхней параллельной ветви Т-перекрытого четырехполюсника , составл ющего измерительный мост, во всех измерительных мостах, начина  со второго, а величины сопротивлений , включенных во всех измерительных мостах в их диагонал х последовательно с измерител ми токов, принимают равными нулю.
3. 3.Способ по п. 1,отличающий;   тем, что поочередно дискретно мен ют величину сопротивлени , включенного во всех измерительных мостах в их диагонал х последовательно с измерител ми тока, начина  со второго в диапазоне от ±50% до ±100% от исходного значени , а величины сопротивлений, включенных во всех Ы измерительных мостах-между одноименными зажимами исследуемого (М+1)-полюсника и его модели в верхней параллельной ветви Т-перекрытого четырехполюсника, составл ющего измерительный мост, начина  со второго принимают равными бесконечности .

   Зц

   Фиг. 2

   Фиг. J