SU720373A1 - Устройство дл измерени комплексных сопротивлений - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при измерении малых приращений емкости к индуктивности.

Известно устройство, предназначенное для измерения малых приращений методом ^{5 * * * *} периодического сравнения [1 ] .

Недостаток известного устройства — низкая точность, обусловленная нестабильностью элементов устройства.

Наиболее близким по технической сущ- ¹⁰ нести к предлагаемому является устройство содержащее последовательно включенные коммутатор, преобразователь комплексного сопротивления в электрическое напряжение, усилитель переменного напряжения, фазочувствительный демодулятор, индикатор и коммутационный генератор, который соединен с управляющими входами коммутатора и фазочувствительного „ демодулятора [2] .

Основной недостаток такого устройства - низкая точность, обусловленная изменением чувствительности устройства вследствие влияния дестабилизирующих факторов (старение элементов, флюктуации температуры, напряжения цитания, влажности и т.п.). Особое влияние при этом оказывает стабильность резонансной частоты усилителя переменного напряжения, Уходы резонансной частоты оказывают существенное влияние на точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексных сопротивлений, содержаще-э коммутатор, к выходу которого подключен преобразователь сопротивления в электрическое напряжение, фоточувствитепьный демодулятор, соединенный с индикатором, и коммутационный генератор, который соединен с управляющими входами коммутатора и фазочувствительного демодулятора, введены перестраиваемый по частоте усилитель переменного напряжения, включенный между преобразователем сопротивления в

72 электрическое напряжение и фазочувствительным демодулятором, а также фазовый дискриминатор, один вход которого' соединен с выходом перестраиваемого по час-, готе усилителя, второй вход присоединен к выходу коммутационного генератора, а выход соединен с' управляющим входом перестраиваемого по частоте усилителя. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 1

Устройство включает коммутатор 1, преобразователь 2 сопротивления в электрическое напряжение, перестраиваемый по частоте усилителя -3, фазочувствительный демодулятор 4, коммутационный генера- * тор 5, фазовый дискриминатор 6, индикатор 7.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемые X и эталонная Х_о величи- ¹ ны поочередно с частотой КУ работы коммутационного генератора 5 через коммутатор 1 воздействуют на вход преобразователя 2 сопротивления в электрическое напряжение. Вследствие этого на вы- ² ходе преобразователя 2 присутствует напряжение, переменная составляющая напряжения которого выделяется и усиливается перестраиваемый по частоте усилителем 3. ³¹

Если резонансная частота усилителя 3 совпадает с частотой работы коммутационного генератора 5, то в результате прохождения сигнала через фазочувствительный демодулятор 4 на выходе послед-³ него получаем напряжение пропорциональное приращению комплексного сопротивления.

В результате указанных преобразований на выходном индикаторе 7 регистрируется величина, пропорциональная разности между измеряемой и эталонной величинами. В случае выполнения условия равенства нулю угла фазового сдвига между выходными напряжениями перестранваемого по частоте усилителя 3 и коммутационного генератора 5 выходной сигнал устройства достигает максимальной величины, следовательно максимальной вели5( чины достигает и чувствительность устройства.

В результате действия дестабилизирующих факторов изменяются параметры перестраиваемого по частоте усилителя 3 й частота коммутационного генератора 5. В этом случае между входными, напряжениями фазового дискриминатора 6 появляется угол, который пропорционален разнос.

)373 . 4 ти между резонансной частотой перестраиваемого по частоте усилителя 3 и частотой коммутационного генератора 5. В результате этого воздействия на выходе фа₅ зового дискриминатора 6 появляется напряжение, пропорциональное этой разности. При этом знак напряжения определяется направлением (вверх или вниз по частоте) расстройки резонансной частоты, пе0 растраиваемого по частоте усилителя 3 относительно частоты коммутационного генератора 5. Полученное напряжение подается на управляющий вход перестраиваемого по частоте усилителя 3. В резуль⁵ тате этого воздействия происходит изменение параметров перестраиваемого по .частоте усилителя 3 таким образом, чтобы фазовый сдвиг стал равным нулю, т.е. выполнилось условие равенства резонанс⁰ ной частоты перестраиваемого по частоте усилителя 3 и частоты коммутационного генератора 5.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть применено при измерении малых приращений емкости к индуктивности. Известно устройство, предназначенное дл  измерени  малых прираьиеинй методом периодического сравнени  1 . Недостаток известного устройства низка  точность, обусловленна  нестабильностью элементов устройства. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому  вл етс  устройст во содержащее последовательно включенЕ ые коммутатор, преобразователь комплексного сопротивлени  в электрическое напр жение; усилитель переменного напр жени , фазочувствительный демодул тор индикатор и коммутационный генератор, который соединен с управл ющими входами KoMMjTaTopa и фазочувствительного демодул тора 2 , Основной недостаток такого устройства - низка  точность, обусловленна  изм нением чувствительности устройства вследствие вли ни  дестабилизирующих факторов (старение атементов, флюктуации температуры, папржкени  ратани , влажности и т.п.). Особое вли ние при этом оказьшает стабильность резонансной частоты усилител  переменного напр жени . Уходы резонансной частоты оказывают существенное вли ние на точность измерений. Цель изобретени  - повыщение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  комплексных сопротивлений , содерлшще-э коммутатор, к выходу которого подключен преобразователь сопротивлени  в электрическое напр жение , фоточувствительный демодул тор , соединенный с индикатором, и коммутационный генератор, который соединен с управл ющими вxoдa IИ коммутатора и фазоч Бствительного демодул тора, введены перестраиваемый по частоте усилитель переменного напр жени , включенный между преобразователем сопротивлени  в 3 электрическое папрж-.ение н фааочувствительным демодул тором, а также фазовый дискриминатор, один вход которого соодинен с выходом перестраиваемого по час-тоте усилител , второй вход присоедк.{ен к выходу коммутацгоппого генератора; а выход соединен с управп ющ1гм входом перестраиваемого но частоге усилитэл , : На чертеже предстш лена функциональ на  схема предлагаемого устройства. Устройство BJOironaeT коммутатор 1, преобразователь 2 сопротивлени  в элект рическое напр л ение, перестра 1вае1 .1Ый по частоте усилител -З, фазочувствительный демодул тор 4, коммутациоиньй генера;тор 5, фазовый дискриминатор 6, индмка:тор 7, Устройство работает след;ющим образом , Измер е1.1ые X и эталонна  XQ величины поочередно с частотой vTL работы коммутационного генератора 5 через ком мутатор 1 воздействуют на вход преобразовател  2 сопрот1тлени  в электрическое напр жение. Вследствие этого на вы. ходе преобразовател  2 присутствует напр жение , переменна  составл юща  напр жени  которого выдел етс  и усиливаетс  перестраиваемый по частоте усилителе-м 3. Если резонансна  частота усилите 3 совпадает с частотой работы комм -тационного генератора 5, то в результате прохождени  сигнала через фазочувствительный демодул тор 4 на выходе послед него получаем напр жение пропорциональное приращению кo пшeкcнoгo сопротивлени . В результате указанных преобрасюва-. НИИ на выходном индикаторе 7 регистрируетс  величина, пропорциональиа  раз-ности между измер емой и эталонной вепич11нами . В слузгав выполнени  услови  равенства нулю угла фазового сдвига меж ду выходньАМи напр жени ми перестраиваемого по часто усилител  3 и комму тационного генератора 5 выходной сигнал устройства достигает максимальной величины , следовательно максимальной величины достигает и ч} ствителы.ссть устройства . В результате действи  десй-абилизируюших факторов измен ютс  параметры перестраиваемого по частоте усипитеп  3 и частота коммутационного генератора 5. В этом случае между входными напр лсени ми фазового дискриминатора 6 по ззл - етс  угол, который пропорционален разнос 73 .4 ти между резонансной частотой перестраиваемого по частоте усилител  3 i частотой колмутациомиого 1 нератора 5, В результате этого воздействи  на выходе фазового дискриминатора 6 по вл етс  напр лсепие , пропорционал.ыюе этой разности. При этом знак напр жени  определ етс  направлением (вверх пли вниз по частоте ) расстройки резонансной частоты перастраиваек-того по частоте усилител  3 отнсспте ьно частоты коммутационного генератора 5. Полученное напр жение подаетс51 на управл ющий вход nepecTpavfflaемого по частоте усилител  3, В результате этого во; действи  происходит изменение параметров перестраиваемого по ластоте усилител  3 тв.ким образом, чтат бы фазовый сдвиг стал равным, нулю, т.е. выполнилось условие равенства резонансной частоты перестраиваемого по частоте усилител  3 и частоты ком /1утапионного генератора 5. Формула изобретени  Устройство д;ш измерени  комплексных сопротивлений, содержащее KOMN-iyтатор , к выходу которого подключен преобразователь сопротЕшлени  в электрическое напр  сение, фазочувствительный демодул тор , соединенный с индикатором, и ком:у1утациониьШ генератор, который соединен с упра1зл юшими входами коммутатора и фазочзвствителыюго демодул тора , отличающеес  тем, что, с цел1эЮ повыщени  точности, устройство снабисено перестраиваемым по частоте усидителем, включенным меладу преобразователем сопрот1тлен1Ш в электрическое напр жение к фазочувствительным демодул тором , а Tajoite фазовым дискриминатором , первый вход которого соединен с выходом перестраиваемого по частоте ус -тигел , второй вход соединен с выходом коммутационного генератора, а выход соединен с упр авл ющим входом nejaecTpaHBaoMoro по частоте, усилител . Источншси информации, прин ты.е Бо внимание при экспертизе 1.Схема измерени  малых приращений е1у1костей и индуктивиостей методом периодического сравнени . - Измерите .пьна  техника, 1967, № 4.
2. 2.Измерение лмлых приращений емкостей и индуктивносатей методом периодического сравнени . - Измерительна  техника, 1967, № 12.