SU1756834A1

SU1756834A1 - Универсальный измеритель параметров двухэлементных двухполюсников

Info

Publication number: SU1756834A1
Application number: SU904778729A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Лебедев; Александр Иванович Мартяшин
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени параметров пассивных двухэлементных цепей. Цель изобретени - расширение области применени путем обеспечени измерени параметров любых пассивных двухэлементных двухполюсников. Блок 1 управлени соединен первым выходом с входом формировател 2 опорного воздействи , выход кочорого св зан с входом измерительного блока 3. Ею выход подключен к входам инвертора и масштабирующею Преобразовател 5, к второму входу которого присоединен выход переключател 6 режимов работы. Выход масштабирующего преобразовател соединен с входом управл емого ключа 7, а выход инвертора 4 - с входом управл емого ключа 8. Их выходы подключены к первому входу измерител 9 среднего значени , причем второй, третий и четвертый выходы блока 1 управлени соединены соответственно с управл ющими входами ключей 7,8 и вторым входом измерител 9 среднего значени . 4 ил. (Л С

Description

а

о

со со

4

Фиг.}

Измеритель относитс к электроизмерительной технике и может быть использован в измерительных приборах и системах.

Известен преобразователь параметров RL- и RC-цепей в частотно-временные сигналы , содержащий сравнивающее устройство , интегратор, измерительную цепь, ключ, переключатель рода работы, разделительную цепь и сумматор.

Недостатком преобразовател вл етс отсутствие возможности преобразовани параметров LC контуров.

Известно также устройство дл измерени параметров (ЯС)-цепей, содержащее блок управлени , генератор напр жени треугольной формы, переключатель режимов работы, измерительный блок, вольтметр среднего значени , функциональный генератор.

Недостатком устройства вл етс сложность , обусловленна необходимостью формировани нескольких зондирующих воздействий, измен ющихс за период измерени .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс измеритель параметров RC(RL)-4eneu, содержащий генератор двухпол рного напр жени , подключенный через коммутатор и измерительную цепь к входу операционного усилител , переключатель рода работы, соединенный с одним из входов измерител среднего значени , а также блок управлени , подключенный к другому входу измерител среднего значени и к одному из входов коммутатора, конденсатор и два ключа, причем конденсатор подключен к выходу операционного усилител и к одному из входов каждого ключа;Другие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управлени , а выходы ключей подключены к переключателю режимов работы.

Данное устройство позвол ет измер ть параметры последовательных и параллельных RC- и RL-цепей, но не позвол ет измер ть параметры параллельных и последовательных LC-контуров.

Цель изобретени - расширение области использовани путем обеспечени измерени параметров любых пассивных двухэлементных цепей.

Поставленна цель достигаетс тем, что в измеритель, содержащий блок управлени , первый выход которого соединен с формирователем опорного воздействи , выход которого соединен с входом измерительного блока, состо щего из исследуемого двухполюсника, операционного усилител и опорного элемента, причем второй и третий выходы блока управлени соединены с управл ющими входами первого и второго ключей соответственно, четвертый выход блока управлени соединен с первым

входом измерител среднего значени , переключатель режимов работы, введены инверторимасштабирующий преобразователь, причем входы их соединены с выходом измерительного блока, а еы0 ходы соединены с входами второго и первого ключей соответственно, выходы которых соединены с вторым входом измерител среднего значени , выход переключател режимов работы соединен с

5 управл ющим входом масштабирующего преобразовател .

На фиг.1 представлена структурна схема измерител ; на фиг.2 - функциональна схема блока управлени ; на фиг.З - временные диаграммы; на фиг.4 - варианты вклю0 чени исследуе.мых двухпрлюсников, опорных элементов и операционного усилител измерительного блока.

Измеритель содержит блок 1 управлени , первый выход которого подключен к

5 формирователю 2 опорного воздействи , второй и третий выходы - к управл ющим входам первого и второго ключей 7 и 8 соответственно , четвертый выход - к первому входу измерител 9 среднего значени .

0 Формирователь 2 опорного воздействи соединен с измерительным блоком 3, выход которого через последовательно соединенные масштабирующий преобразователь 5 и первый ключ 7 соединен с вторым входом

5 измерител 9 среднего значени , выход измерительного блока 3 соединен также с вторым входом измерител 9 среднего значени через последовательно соединенные инвертор 4 и второй ключ 8. Переклю0 чатель 6 режимов работы соединен с управл ющим входом масштабирующего преобразовател 5.

Блок 1 управлени состоит из генератора 10 импульсов, триггера 11, элемента И12,

5 инвертора 13. Выход генератора ТО импульсов соединен с синхронизирующим входом триггера 11 и с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с инвертирующим выходом триггера 11, обьединен0 ным с его D-входом и вл ющимс четвертым выходом блока 1 управлени . Пр мой выход триггера 11 вл етс первым выходом, выход элемента И 12 - вторым выходом блока 1 управлени . Выход инвер5 тора 13, вход которого соединен с выходом элемента И 12, вл етс третьим выходом блока 1 управлени .

Измеритель работает следующим образом .

В зависимости от вида исследуемого двухполюсника и измер емого параметра, в соответствии с таблицей, приведенной на фиг.4, переключателем 6 режимов работы устанавливаетс один из трех коэффициентов передачи (К 1,3,7) масштабирующего преобразовател 5. Частота импульсов, формируемых генератором 10 импульсов, делитс на два триггером 11 (фиг.З). По положительным импульсам с выхода последнего формирователем 2 опорного воздействи вырабатываетс отрицательный перепад напр жени -Uo. Отклики Измерительного блока 3 на данное воздействие приведены в таблице на фиг.4. Например, при измерении параметров параллельной RC-цепи выходное напр жение измерительного блока 3 имеет вид

Уз

U

Ј(С+Ј),.

Как показано на фиг.З, сигналом с выхода элемента И 12 открываетс первый ключ 7, на врем , соответствующее первой половине действи опорного напр жени ; сигналом с выхода инвертора 13 открываетс второй ключ 8 на врем , соответствующее второй половине действи опорного напр - х ени . Если переключателем 6 режимов работы установлен коэффициент передачи масштабирующего преобразовател 5 - К 1, то напр жение Т, полученное на выходе измерител 9 среднего значени за врем действи опорного напр жени , будет определ тьс сопротивлением R исследуемой цепи:

)Л СС+М--Т&Если коэффициент передачи масштабирующего преобразовател 5 задан равным трем (К 3). то среднее значение напр жени за врем Т будет определ тьс емкостью С исследуемой цепи:

и - Т +Ј) -gc.

При измерении параметров колебательных LC-контуров коэффициенты передачи масштабирующего преобразовател 5 задаютс : К 1, 7. Например, выходное напр жение измерительного блока 3 при измерении параметров параллельного LC- контура (фиг.4) имеет вид

Кз

U t +QiT o.

При установке коэффициента масштабировани К 1 среднее значение напр жени на выходе измерител 9 среднего значени будет определ тьс только индуктивностью L:

)-.

Если коэффициент масштабировани К 7, то среднее значение напр жени на 15 выходе измерител 9 среднего значени будет пропорционально только емкости С:

+ сЛёФ1 +

ЗСЦ,

Таким образом предлагаемое устройство позвол ет измер ть параметры любых пассивных двухэлементных двухполюсников . При этом схема измерител остаетс неизменной.

Claims

Формула изобретени Универсальный измеритель параметров двухэлементных двухполюсников, содержащий блок управлени , первый выход которого соединен с формирователем опорного воздействи , выход которого соединен с входом измерительного блока, состо щего из исследуемого двухполюсника, операционного усилител и опорного элемента, причем второй и третий выходы блока управлени соединены с управл ющими входами первого и второго ключей соответствен но, четвертый выход блока управлени соединен с первым входом измерител

среднего значени , переключатель режи-г, мов работы, отличающийс тем, что, с целью расширени области применени путем обеспечени измерени параметров любых пассивных двухэлементных двухполюсииков , в него введены инвертор и масштабирующий преобразователь, причем их входы соединены с выходом измерительного блока, а выходы соединены с входами второго и первого ключей соответственно,

выходы которых соединены с вторым входом измерител среднего значени , выход переключател режимов работы соединен с упр авл ющим входом масштабирующего преобразовател .