SU679895A1 - Устройство дл измерени составл ющих комплексной проводимости двухполюсников - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  измерительной техники и предназначено дл  измерени  составл ющих комплексной проводимости двухполюсников.

Известно устройство дл  измерени  частотных характеристик комплексного входного сопротивлени  эле ктроакустических преобразователей содержащее измеритель фазового уг ла, и модул  комплексного сопротивлени , блок умножени , и блок двухкоординатного индикатора 1.

Однако это устройство имеет узкий диапазон измер емых величин и низкую точность измерени .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  измерени  составл ют щих комплексного сопротивлени  или проводимости, содержащее генератор синусоидальных колебаний, источник посто нного tOKa, блок управлени , сумматор, двухканальный блок фазочувствительных детекторов, переключатель , образцовое сопротивление и регистрирующий блок, блок операционных усилителей и множительное устройство. Блок операционных усилителей через переключатели соедине с измер емым объектом и двухканальнь1м блоком фазочувствительных детекторов , на выходе которых включены множительные устройства 2.

Однако это устройство обладает погрешностью измерени  составл ющих комплексного сопротивлениег котора  увеличиваетс  при уменьшении разности между емкостью измер емого объекта и паразитной емкостью при0 бора. При измерении малых значений активной составл ющей наличие больших емкостных составл ющих также приводит к сужению рабочего диапазона частот и увеличению погрешности

5 измерени .

Цель изобретени  - расширение области рабочих частот и уменьшение погрешности измерени .

Это достигаетс  тем, что в устрой0 ство дл  измерени  составл ющих комплексной проводимости двухполюсников, содержащее генератор синусоидальных колебаний, со.единенный с входом блока поддержани  посто нного уровн 

5 напр жени , токосъемиый резистор, блок вычитани , два фазочувствительных детектора/ фазовращатель и . блок регистрации, входы которого соединены с выходгши фаэочувствитель0 ных детекторов, введены дополнительный резистор, компенсирующий конденсатор и блок корректировки. Выход блока поддержани  посто нного уровн  напр жени  соединен через токосъемный резистор с одним из зажимов дл  подключени  измер емого вухполюсника, последний соединен с одним из входов блока вычитани , а также непосредствекно к через фазовращатель соответственно с одним з входов первого и второго фазоувствительных детекторов. Выход блока поддержани  посто нного уровн  апр жени  через дополнительный езистор соединен с другим входом блока вычитани  и с одной обкладкой компенсирующего конденсатора, друга  обкладка которого и другой зажим дл  подключени  измер емого двухполюсника соединены с общей шиной устройства . Выход блока вычитани  соединен с входом блока корректировки,, выход последнего соединен с другими входами первого и второго фазочувствительных детекторов.j

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, блок 2 поддержани  посто нного уровн  напр жени , токосъемный резистор 3, измер емый двухполюсник 4, дополнительный резистор 5, компенсирующий конденсатор 6, блок 7 вычитани , блок 8 корректировки, фазовращатель 9, фазочувствительные детекторы 10, il и блок регистрации 12.

Устройство работает следукмцим образом.

Сигнал с генератора 1 поступает через блок 2 поддержани  посто нного уровн  напр жени  на токосъемный и дополнительный резисторы 3 и 5, на измер емый двухполюсник 4 и , компенсирующий конденсатор б. Напр жение на измер емом двухполюснике 4 поддерживаетс  посто нным во всем диапазоне рабочих частот и измер емых проводимостей с помощью блока 2. С выводов токосъемного резистора 3 сигнал поступает на блок 7 вычитани , а с него через блок 8 корректировки на фазочувствительные детекторы 10, 11. Опорное напр жение на один фа- , зочувствительный детектор поступает в фазе с напр жением на измер емом Объекте, а на другой - сдвинутым фазовращателем 9 на угол . С выходов фазочувствительных.детекторов 10, 11 сигнал поступает в блок регистрации 12. Напр жени  на каждом входе блока 7 вычитани  равны

„ тт (G+ u o+C-t ),

1

О

и U,j|-l .,ОГ if

l i+jouRC где R - сопротивление то.косъемного резистора 3 или дополнительного резистора 5;

G - проводимость измер емого вухполюсника 4;

CQ- паразитна  емкость входа

устройства;

начальна  емкость измер емого двухполюсника 4;

С - компенсирующа  емкость. Ток J на выходе блока 7 вычитани  пропорционален разности напр жений на его.входах и в случае, если

равен

RG+ jujRC

1+шкс где К - коэффициент пропорциональноти .

Отсюда видно, что если к выходу блока 7 вычитани  подключен блок 2 корректировки, сост |вдий из индуктиности L и резисторах, то напр же-. ние на его выходе (Ug,p) будет комши

плексным

1+J

UBwr3(r+3toL)KUorRGYpr; KrRCU

при C C6+Cv( и L ). Это напр жение не зависит от емкости входа и емкости измер емого двухполюсника и, следовательно, активную проводимость можно измер ть в более широком диапазоне частот

UBb) Rr(G+jiBRq ) , при и L гНСд.

На результатиЗ21ёрени  емкост-f ной проводимости не,вли ет паразитна  емкость входа устройства и, следовательно , уменьшаетс  погрешность измерени , котора  в диапазоне частот 1-200 кГц не превышает 3%. Диапазон измер емых пррв эдимостей от 1 Сим до 0,03 МСим.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 5 I 238816, кл. G 01 Н, 967.

2.Авторское свиде ёльство СССР 294109, НКИ 2 G 01 R 19/OQ, 1969, (прототип).