SU562918A1 - Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в унифицированные сигналы - Google Patents

Description

нозиого переключател , ко входу др.угого интегратора ,и к однОМу «3 входов переключател  рода работы, другой вход которого соединеп с выходом другого интегратора, а выход со входом п,реоб разо;вател  код-напр же.ние, выход преоб|разовател  код-напр жеш1е подключен iKo входу уп.р авл емого истсч.ника напр Жвн ,и , один из входов «оторого поаключен к Другому зажиму дл  под1ключен1к  пС|Следуемого объекта, другой вхо-д управл емого И:Сточ: ка на1П1р жени  соединен с выходом успЛИтел  посто нного тока и одним из входов основного диффере.нциалыного усилител -ограничител , а та:кже с одн«м из входов каждого аМплитудного детектора, выходы которых подключены к соответствующ1ИМ входам дополнительного Диффербнциального уонлител , при этОМ другой вход одного амплитудного детектор а соединен с выходом одного и входом другого ждущего мультивибраторов, при этом 1выход последнего соединен ,с другим входОМ другого амплитудного детектора, кроме того, другой вход ocHOiBHoro усилител -ограничител  соединен с выходом устройства развертки на.пр жеви .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема преобразОВател  при преОб:разова1НИ1И последовательных двухэлементпых цепей; на фиг. 2 - вр.еМенные диаграммы напр жений в хараКтерных точках схемы.

Преобразователь Содержит усилитель посто нного тока (УПТ) /, опор.ный резистор 2, измер емую цепь 3, управл емый источник напр жени  4, преобр.азователь 5 код-1напр жение (ПКН), дифференциальный усилительограничитель 6, устройство 7 развертки напр жени  (УРН), ждущий мультивибратор 8, логц-гчеокий элемент 9, два интегратора 10 и 11, ревер1Сив НЬ Й счетчик (РСч) 12, дифферен|;иаль;ный усилитель-ограничитель (ДУО) 13. i3a амллитудных детектор а (АД) 14 и 15, ждущий мультивибратор 16, два переключател  /7 ,и /8.

Ко входу усилител  / подключен спорный j:iC3ii CTop 2, а в цепь отрп-щательной обратной св зи включены -последовательно соединенные измер ема  день 5 и лсточ:ник 4, упразл юпдий вход KOiTOpOTO подключен к выходу преобразовател  5, выход усилител  / подключен к одному входу уеил1ител -огра1Н,ичител  6, второй вход .которого подключен к выходу устройства 7, а выход - по одной цепи ко входу .мультивибратора 5 и одному из входов элемента 9, а по другой - ко входу интегратора 10, но входу устройства 7 и через переключатель 18 ;и опорный рез:1:стор 2 ко входу усилител  /. Выход интепратор-а 10 одновременно подключен через переключатель 18 и опорный реэистор 2 ко -входу усилител  /, через переключатель 17 - к аналоговому входу преобразовател  5 и через интегратор // и переключатель 17 - iK тому же входу преобразСватеЛЯ 5, управл ющий вход последнего подключен к выходу счетчи-вка 12, суммирующа , вьгчитаюЩа  швны и щина «опроса

которого подключены к выходам логического элемента 9, .второй вход котсроп подключен к выходу усилител -ограничител  13, два входа которого соединены с выходами детекторов 14 и /5, аналоговые входы последних соединены с выходом усилител  /, управл ющие - с выходам и двух ждущих мультивибраторов 8 16 соответственно, кроме тото выход мульт:ивиб:ратора 8 соедииен со входом ждущего

мультивибратора 16.

Переключатель 18 введен дл  уме ньше-ни  нo ;eнклaтypы опорных элементов, а переключатель 17 коммутирует узлы е ункци-ональной схемы, которые позвол ют преобразовать параметры резонансных и нерезонансных двухэлементных электр1ических цепей.

Работу преобразовател  рассмотрим на примере преобразовани  параметров последовательной LC-neHiH, при этОМ переключател 

17 и 18 наход те  в положении «/.

При В1ключении преобразовател  усилитель-ограничитель 6 из-за иаличи  цепи положительной обратной св зи находитс  в насыщенном соСто нии и с его выхода снимаетс 

напр жение . которое поступает на вход устройства 7 и на вход интегратора 10, с выхода которого сь:имаетс  напр жение, поступающее на вход интегратора //.

Напр- же { ие с выхода интегратора // через переключатель 17 поступает на аналоговый вход цреО|б1разо.вател  5, напр жентге на выходе которого пропорционально его коэффициенту передачи.

Одновременно напр жеь.не с выхода 1нтегратора 10 через спорный резистор 2 поступает на вход усилител  /, охваченного отрицательной обратной св зью через по-следовательно включенные измер емую цепь 2 и источник 4. С выхС-та усилител  / сн-имаетс  напр жение

t/|(/).

С выхода устройства 7 снимаетс  напр жение L2{/).

С:,г11алы Ll (/) и С2(/) поступают на иир ,срТ|П,:л,-юЩИЙ и нсинвертирующий входы усилител -ограничител  6 и держат последний в насыценнОМ состо 1пии до смены 3JiaKa разности напр жений на его входах. В момент смены знр.:ка разности напр жений напр жение на его выходе скачком измен- етс  до веллчлны -ЕО (т. е. смен етс  знак) за счет глубокой положительной обратной св зи по цепи: выход усилител -ограничител  6 устр-ойсТВ .о 7, иеинвсрт)рующий вход усилител -огра .l Ii- лIтeл  6. Далее списанный процесс повтор етс .

В усилителе / происходит компенсаци  парабол;гческой .составл ющей напр жени , пропорциональной емкости измер емой резонансной цепи с пОМощью источн1И1ка 4. Момент компен:саци;и измсм ющегос  во времени напр жени  на выходе усилител  / определ етс  с помощью детекторов 14, 15, которые стробируютс  имп -льсами с выходов двух ждущих мультивибраторов 8 и 6, усилнтел -огранИЧител  13, логическсто элемента 9 и счет члька 12.

Коэффициент передачи прео бразовател  5 ол означно оп;редел ет размер емкости измер емой резонаисной цепи, а на выходе усилител -ограничител  6 имеетс  знакопеременный |Сиг1нал П1р моуголь:ной формы, период которого одноЗНачно определ етс  зиачением измер емой индуктивности резонансной цепи.

Ра:бота преобразовател  в случае преобразовани  пО|Следовательных RC- ai / L-цепей аналогична. При преобразовании последовательной / С-цепи переключатели 17 и 18 наход тс  в положен1ии «2. При этом коэффициент передачи преобразовател  5 однозначно определ ет значение емкостей измер емой RCцепи , а период импульсов .на выходе уоилител - ,огр.аничител  6 однозначно определ ет значение соиротивлени  / измер емой/ С-цепи.

При преобразовании последовательной RLцеп И переключатель 18 наход1итс  в положении «/, а переключатель 17 - в положении «2. При этом коэффициент передачи преобразовател  однозн-ачло определ ет значение сопротивлени  R измер емой L-цепи, а период 1ИМ1пульсов на выходе усилител -о граничител  6 однозначно определ ет размер индуктивности L измер емой 7 L-цeпи.

При преобразовании параллельных двухэлементных электрических цепей последние включаютс  на вход усилител  1, в цепь отрицательной обратной св зи которого включаетс  опорный резистор 2, а вместо источника 4 используетс  управл емый источник тока 4, который подключен параллельно измер емому двухполюснику, а управл ющие входы его этом подключены к выходу преобразовател  5. В этом случае из , протекающего через опорный резистор 2 и определ емого значеки М1И обоих искомых параметро.в параллельной двухэлементной электрической цепи, вычитаетс  ток, генерируемый источников 4 и определ емый значением одного из параметров преобразуемой цепи.

Работа преобразовател  в случае преобразованИ  параМетров параллельных двухэлементных электрических цепей аналогична работе преобразовател  в случае преобразовани  параметров последовательных двухэлементных электрических цепей.

При преобразовании параметров параллельной резонансной цепи переключатели 17 и 18 наход тс  в положгнии «/. При этом коэффид иеит передачи преобразовател  5 однозначно определ ет размер индуктивности из1мер ем,ой LC-цепи; а период импульсов на выходе усилител -ограничител  6 однозначно определ ет размер емкости измер емой LCцеши .

При преобразовании параметров параллельной Т С-цепи переключатель 18 находитс  в положении «/, а переключатель 17 - в положении «2. При этом коэффициент передачи преобразовател  5 однозначно определ ет разiMep сопротивлени  измер емой / С-цепи, а перисд импульсов на выходе усилител -ограничител  6 однозначно определ ет размер емчсгтп из мер емой С-це-П;И.

П.рИ преобразовани параметров параллельной RL-nemi переключатели 17 и 18 наход тс  в положении «2. При этом коэффициент передачи преобразовател  5 однозначно определ ет размер индуктивности измер емой ,-цепи, а период импульсов на выходе усилител -ограничител  6 однозначно определ ет размер сопротивлени  измер емой / L-цепи.

Фор м у л а и 3 о б р е т е iH и  

Преобразователь параметров двухэлемент: .ых электрических цепей в унифицированные сигналы, содержащ: 1Й усилитель посто нного тока, вход которого соединен с одним зажимом дл  подключени  опорного элемента и 1 сследуемого объекта, основной и дополнительный дифференциальные усилители-ограниЧ ители , при этом выход дополнительного дифференциального усилител -огранашител  соединен с логическим элементом, а преобразова .тель код-напр жение соединен со счетчиком, подключенным к логи1ческому элементу, от л ичающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены два интегратора, основной переключатель,

переключатель рода работы, устройство разверткИ напр жен.и , управл емый источник напр жени , два а.мплитудных детектора и два ждущих мультивибратора, причем вход одного интегратора соединен с одним из входов

основного переключател , выход которого соединен с зажимом дл  подключени  onopiioro элемег1та. с устройством развертки наир жени . выходом основного дифференциального усилител -ограничител  и входОМ одиого из

ждущих мульли вибратсров, а также со входом логического элемента, а выход этого интегратора подключен к другОМу входу основного переключател , ко входу другого интегратора и с одному из входов переключател  рода работы , другой вход которого соединен с выходом другого И1 тегратсра, а выход со входом преобразовател  код-напр жение, выход преобразовател  код-напр мсение подключен ь:о входу управл емого источника напр жени ,

одил из входов которого подключен к другому зажиму дл  подключени  исследуемого объекта , другой вход управл емого источника наП:  жени  соединен с выходом усилител  посто нного тока и одним из входов основного

диффере ;Циального усилител -ограничител , а также с одним из входов каждого ампЛ;Итудиого детектора, выходы которых подклю:;-:-ы к соответствующим входам дополнительного дифференциального усилител , при

этом другой вход одного амплитудного детектора соедниен с выходо м одного и входом другого ждущего мультив;1браторов, при этом выход последнего соединен с другим входо.м другого амплитудного детектора, кроме того,

другой вход основного усилител -ограничител  соединен с выходом устройства развертки налр. женш . Источники информации, прин тые во виимание три экспертизе.5 i-fZ. 1 1. Авторское свидетельство СССР Л 372672, А1 Кл. G 01 R 27/26, 28.05.71. 2. Авторское свидетельство СССР jYs 512564, кл. Н 03 К 13/20, 01.07.75. itrc7 (

УРН

УПТ

rw/3 П I I