Claims (2)
ра 8, первична обмотка т которого подключена к источнику питани 1 (точками обозначены начала упом нутых обсигнала , звена 4 с регулируелфлм и измер емым коэффициентом передачи, формировател 5 другой квадратурной составл ющей образцового сигнала и узла алгебраического суммировани 6, и индикатор квазиравновеси 7, выход которого соединен с управл ющим входом звена 4. На векторной диаграмме фиг. 2 прин ты следующие обозначени : g - переменное входное напр жение; - измерительный сигнал; jRoUco - квадратурные составл ющие образцового сигнала; %. УГОЛ диэлектрических потерь измер емой комплексной величины. Переменное входное напр жение от источника питани 1 подаетс на ветвь измер емой Z и ветвь образцовой величины. Измерительный сигнал с выхода формировател 2 поступает на один вход индикатора 7, ана его другой вход - образцовый сигнал, сфоЕНИированный с помощью узла алгебраического суммировани 6 и представл ющий собой разность сигналов с выходов формирователей 3 и 5. Процесс уравновешивани моста осуществл етс путем изменени коэффициента передачи звена 4 ветви образцовой величины по сигналу на выходе индикатора 7 до установлени состо ни квазиравновеси . Состо ние квазиравновеси характеризуетс квс1дратурой векторов измерительного , сигнала Ох формировател 2 и сигнала UQ, образованного разностью вектрров обеих квадратурных составл ющих UR, Ос образцового сигнала формирователей°3 и 5 (фиг.. 2) , фиксируетс с помощью индикатора равновеси (например, квадратурного фазочувствительного детектора). В возможном варианте выполнени моста (фиг. 3) дл случа емкостного характера измер емой комплексной величины , представленной последовательной схемой замещени , напр жение питани ветвей моста снимаетс со вторич50 моток). В качестве формировател 2 измерительного сигнала используетс усилитель 9 с высоким коэффициентом усилени с образцовым активным сопротивлением 10 (R) на входе и йзмеp e JЫM емкостным сопротивлением 11 (г в цепи отрицательной обратной св зи. В качестве формировател 3 одной квадратурной составл ющей образцового сигнала используетс усилитель 12с высоким коэффициентом усилени с образцовым активным сопротивлением 13(Rg) на входе и образцовым активным сопротивлением 14 (Rg) в цепи отрицательной обратной св зи, а в качестве формировател 5 другой квадратурной составл ющей - усилитель 15 с 56 высоким коэффициентом усилени с образцовым активным сопротивлением 16 (Rj) на входе и образцовым конденсатором 17 (Со) в цепи отрицательной обратной св зи . Звено с регулируемым и измер емым коэффициентами передачи содержит широкополосный усилитель 18 посто нног Тока с глубокой параллельной отрицательной обратной св зью, осуществл емой через резистор 19 с проводимостью g , вспомогательный четырехплечий индуктивный мост, образованный двум вторичными обмотками т трансформатора 8, имеющими равное количество витков, резистором 20 с проводимостью g- I двум образцовыми источниками 21 посто нного напр жени с равными электродвижущими силами Е и полевым транзистором 22 с про водимостью р-„, и измеритель 23 напр видимостью , и измеритель 23 напр жени . Измерительна диагональ вспомогательного моста подключена ко вхо ду усилител 18, на выходе которого включен измеритель 23. Проводимость §2 резистора 20 выбираетс равной проводимости канала открытого полевого транзистора 22, поэтому, когда выходное напр жение U индикатора 7 равно нулю, вспомогательный индуктивный мост оказываетс уравновешенным . В результате переменна и посто нна составл ющие Ug, и и выходного напр жени ,, и, следовательно , соответствующие коэффициенты пер дачи звена 4 оказываютс равными нул При увеличении напр жени U, вспомогательный мост выходит из состо ни равновеси , переменна и посто нна составл ющие выходного напр жени и коэффициенты передачи также увеличиваютс . Так как усилитель 18 охвачен глубокой отрицательной обратной св зью, то переменные составл ющие выходного тока 1 вспомогательного моста и ток цепи обратной св зи Ij усилител мож но считать равными, поэтому SzS-r - и„ -гг Проводимости g , «2 2т переменном и посто нном токах практически равны, так как проходна емкость исток-сток реальных палевых транзисто ров весьма мала и составл ет 0,1-0,2п а стандартна рабоча частота дл мос тов переменного тока равна 1 кГц. Сле довательно, коэффициент передачи звена 4 равен ,, Dot л. К - т - и rs L. V V nipt p,. Таким образом, в качестве измерит л 23 коэффициента К передачи может быть исполызован отсчетный вольтметр посто нного тока. В П1)оцессе ра.оты квазиуравновеше ного моста выхолное напр жение J ин икатора равновеси 7,воздейству на роводимость канала полевого транзисора , измен ет значение коэффициента передачи звена 4 до достижени сото ни квазиравновеси , которое хаактеризуетс квадратурой векторов апр жений 0 и Од (фиг. 2). Из векторной диаграммы следует, то при квазиравновесии моста Учитыва , 41© напр жение питани а ветвь образцовой величины подает со вторичных обмоток т и m 2 рансформатора 8, выражение (2) можно ривести к виду OJCoR U, или сучетом выражени (1) Таким образом, измер емое отношение составл ющих емкостного сопротивлени пропорционально коэффициенту К передачи зве а 4 и его отсчет производитс по значению коэффициента передачи , который, в свою очередь, измер етс по показани м U gbixr отсчетного вольтметра посто нного тока, например, цифрового вольтметра. Регулировка пределов измерени осуществл етс изменением образцовых элементов и числа витков соответствующих обмоток. Предлагаем 1й мост может быть использован дп измерени отношени составл ющих комплексной величины емкостного характера, представленной по парал1гельной схеме замещени , при этом формироватепь 2 измерительного сигнала представл ет собой непосредственно измер емую комплексную величину Zy, а формирователи 3 и 5 квадратурных составл ющих образцового сигнала-образцовые активное сопротивление RO и конденсатор С, соответственно . Повышение точности измерени обусловлено тем, что отсчет измер емого параметра по значению коэффициента К передачи звена 4 позвол ет исключить вли ние переменного напр жени питани моста на результат измерени ; измерение коэффициента К передачи звена 4, пропорционального tgd, производитс на посто нном токе; погрешность статизма усилител 18 звена 4 стабильна и одинакова на переменном и посто нном токах, что обеспечиваетс стабильностью глубины отрицательной o6paTtiofi св зи данного усилител , причем стабильность глубины отрицательной обратной св зи усилител звена 4 определ .етс тем ITO регулиров6 ка его коэффициента передачи произво дитс изменением эквивалентного сопротивлени не в цепи обратной св зи усилител , а на его входе. Введение звена 4 с регулируег алм и измер емым коэффициентами передачи не в ветвь измер емой комплексной величины, а в ветвь образцовой величины позвол ет производить измерени в режиме, заданного значени тока или напр жени . При замене образцового конд енсатора 17 индуктивностью и введении звена с регулируемом и измер ег ым коэффициентами передачи в ветвь образцового активного сопротивлени 14 предлагае1 «лй мост может быть использован и дл измерени добротности индуктивного комплексного сопротивле ни . Формула изобретени 1. Квазиуравновешенный мост дл измерени отношени составл ющих комплексной величины, содержащий источник питани , звено с peгyлиpye йi м коэффициентом передачи, формирователь измерительного сигнала, подключенный к источнику питани , формирователь образцового сигнала, включенный между источником питани и блоком суммировани , и индикатор равновеси , соединенный с блоком суммировани и со звеном с регулируемым коэффициентом передачи, о т л и а ю щ и, и с тем, что с целью по- 35 № 8, the primary winding of which is connected to the power source 1 (dots denote the beginnings of said signal signals, link 4 with regulator wave and measured transmission coefficient, driver 5 another quadrature component of the reference signal and algebraic sum node 6, and quasi-equilibrium indicator 7, output which is connected to the control input of the link 4. In the vector diagram of Fig. 2, the following notation is accepted: g - variable input voltage; - measuring signal; jRoUco - quadrature components of the reference signal ;%. The dielectric loss angle of the measured complex value. The alternating input voltage from the power source 1 is fed to the branch of the measured Z and the branch of the exemplary value. The measuring signal from the output of the imaging unit 2 is fed to one input of the indicator 7, and its other input is the exemplary signal built with an algebraic sum node 6 and representing the difference between the signals from the outputs of the formers 3 and 5. The process of balancing the bridge is carried out by changing the transmission coefficient of the link 4 branch image oic magnitude of the signal at the output of the indicator 7 to establish a state of quasi-equilibrium. The quasi-equilibrium state is characterized by the quadrature of the vectors of the measuring, signal Ox of the former 2 and the signal UQ, formed by the difference of the vectors of both quadrature components UR, Oc of the reference signal of the former 3 and 5 (Fig. 2), using the equilibrium indicator (for example, the quadrature phase-sensitive detector). In a possible embodiment of the bridge (Fig. 3), for the case of the capacitive nature of the measured complex value represented by the sequential replacement circuit, the power supply voltage of the bridge branches is removed from the secondary coil). As a measuring signal generator 2, a high gain amplifier 9 with an exemplary active resistance of 10 (R) at the input and measurement e J and M capacitance resistance of 11 (g in the negative feedback circuit is used). As the shaper 3 of one quadrature component of the reference signal is used a high gain amplifier 12 with an exemplary active resistance of 13 (Rg) at the input and an exemplary active resistance of 14 (Rg) in the negative feedback circuit, and as a driver 5 each The quadrature component is an amplifier 15 with 56 high gain with exemplary active resistance 16 (Rj) at the input and an exemplary capacitor 17 (Co) in the negative feedback circuit. The link with adjustable and measured transmission coefficients contains a broadband amplifier 18 constant A current with a deep parallel negative feedback, implemented through a resistor 19 with conductivity g, an auxiliary four-shoulder inductive bridge formed by two secondary windings t of transformer 8, having an equal number of turns, a resistor 20 with g-I conductivity by two exemplary constant voltage sources 21 with equal electromotive forces E and a field-effect transistor 22 with a p-factor of 23, and a meter 23 of visibility, and a meter of 23 voltage. The measuring diagonal of the auxiliary bridge is connected to the input of the amplifier 18, the output of which includes the meter 23. The conductivity of §2 of the resistor 20 is chosen equal to the channel of the open field-effect transistor 22, therefore, when the output voltage U of the indicator 7 is zero, the auxiliary inductive bridge is balanced. As a result, the constant and constant components of Ug and the output voltage, and, consequently, the corresponding transmission coefficients of link 4 are equal to zero. When the voltage U increases, the auxiliary bridge goes out of equilibrium, the variable and constant components output voltage and gains also increase. Since the amplifier 18 is covered by deep negative feedback, the variable components of the output current 1 of the auxiliary bridge and the current of the feedback circuit Ij of the amplifier can be considered equal, therefore SzS-r - and -yr of Conductivity g, 2 2 2t variable and The constant currents are almost equal, since the transfer capacitance of the source-drain of real pale-yellow transistors is very small and amounts to 0.1-0.2 p and the standard operating frequency for ac motors is 1 kHz. Therefore, the transmission coefficient of the link 4 is ,, Dot l. K - t - and rs L. V V nipt p ,. Thus, a measuring voltmeter of direct current can be used as a measure of the 23 K transmission coefficient. In P1) of the process of a quasi-equilibrium bridge, the exhaust voltage J of the equator equator 7 influences the conductivity of the field transistor channel, changes the value of the transfer coefficient of link 4 until it reaches a quasi-equilibrium, which is hacked by the square of the vectors apr 0 and Od ( 2). It follows from the vector diagram, when taking into account the bridge quasi-equilibrium, 41 °, the supply voltage and the branch of exemplary value feeds from the secondary windings m and m 2 of the transformer 8, expression (2) can be reduced to the form OJCoR U, or taking into account the expression (1) Thus , the measured capacitance components ratio is proportional to the K transfer coefficient of a 4 and its counting is based on the value of the transfer coefficient, which, in turn, is measured by the U gbixr readings of a dc reference voltmeter, for example, digital volt meter The adjustment of the measurement limits is carried out by changing the sample elements and the number of turns of the respective windings. The proposed 1st bridge can use dp measurements of the ratio of components of a complex capacitive value, represented by a parallel replacement scheme, while forming 2 of the measuring signal is the directly measured complex value of Zy, and formers 3 and 5 of the quadrature components of the exemplary signal-sample active resistance RO and capacitor C, respectively. The increase in the measurement accuracy is due to the fact that the readout of the measured parameter by the value of the transmission coefficient K of the link 4 eliminates the effect of the alternating supply voltage of the bridge on the measurement result; measurement of the transmission coefficient K of a link 4 proportional to tgd is carried out at a direct current; The statistical error of the amplifier 18 of link 4 is stable and the same on alternating and constant currents, which is ensured by the depth stability of the negative o6paTtiofi connection of this amplifier, and the stability of the depth of the negative feedback of the amplifier link 4 is determined by ITO adjusting its transmission coefficient by changing equivalent resistance is not in the feedback circuit of the amplifier, but at its input. The introduction of link 4 with an adjustable variable and measured transmission coefficients not into a branch of the measured complex value, but into a branch of an exemplary value allows measurements in the mode of a given current or voltage value. When replacing the reference capacitor 17 with inductance and introducing a link with adjustable and measurable transmission coefficients to the branch of exemplary active resistance 14, the proposed 1 "bridge can also be used to measure the quality factor of an inductive impedance. Claim 1. A quasi-equilibrated bridge for measuring the ratio of the components of a complex value containing a power source, a link with a specific transmission coefficient, a measuring signal generator connected to a power source, a reference signal generator connected between the power source and the summation unit, and the equilibrium indicator connected to the summation unit and with a link with an adjustable transmission coefficient, which is used for the purpose of
ТT
V вглиени точности, в него введен второй формирователь образцового сигнала , включенный между блоком суммировани и звеном с регулируеквлм коэффициентом передачи и источником питани , при этом выход формировател измерительного сигнала соединен с нульиндикатором . 2.Квазиуравновиаенный мост дл измерени отношени составл ющих комплексной величины по п. 1, отличающийс тем, что звено с регулируекым коэффициентом передачи выполнено в виде вспомогательного моста, образованного двум плечевыми обмоткёми трансформатора напр жени , двум образцовыми источниками посто нного напр жени , образцовым резистором и полевым транзистором , и усилителем с образцовым резистором в цепи обратной св зи, причем вход усилител подключен к измерительной диагонали вспомогательного моста, а его выход.- к измерителю напр жени . 3.Квазиуравновешенный мост дл измерени отношени составл ющих комплексной величины по п. 1, о т личающийс тем, что формирователи образцового и измерительного сигналов выполнены fi виде усилител с обратной св зью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 304510, кл. G 01 R 17/10,26 .09 .€9. Vglieni accuracy, the second shaper of the reference signal is inserted into it, connected between the summation unit and the link with the variable transmission coefficient and the power source, while the output of the measuring signal shaper is connected to the null indicator. 2. A quasi-equilibrium bridge for measuring the ratio of the components of a complex value under item 1, characterized in that the link with an adjustable transmission coefficient is made in the form of an auxiliary bridge formed by two shoulder windings of a voltage transformer, two exemplary sources of voltage, an exemplary resistor and field-effect transistor, and an amplifier with a reference resistor in the feedback circuit, the input of the amplifier is connected to the measuring diagonal of the auxiliary bridge, and its output .- to measure liu voltage. 3. A quasi-balanced bridge for measuring the ratio of the components of a complex magnitude according to claim 1, which is characterized by the fact that the drivers of the sample and measurement signals are made of a fi-type feedback amplifier. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 304510, cl. G 01 R 17 / 10,26 .09. € 9.
2.Авторское свидетельство. СССР 367388, кл. G 01 R 17/14, 22.01.71.2. Author's certificate. USSR 367388, cl. G 01 R 17/14, 01.22.71.