SU767665A1 - Устройство дл измерени фазо- частотных отклонений полных сопротивлений непроволочных резисторов - Google Patents

Description

., УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОЧАСТОТНЫХ

(54)

ОТКЛОНЕНИЙ ПОЛНЩ СОПРОТИВЛЕНИЙ НЕПРОВОлдЩЬь

;,- -Г - ..;.

-Изобретение относитс  к области измерений , электрических величин и может использоватьс  дл  контрол  частотных свойств непроволочных резисторов по допускаемым фазовым отклонени м в 5 бочем диапазоне частот. .

Известно устройство с одноканашьным усилительно-выпр мительным трактом дл  измерени  фазовых углов по.пных сопротивлений резисторов, исполь-.Ю зук114ее кондейсатор в качестве образцовой меры посто нного фазового угла

WНедостатки этого устройства - низка  точность измерени  фазового уг- s па, обусловленна  потер ми в конденсаторе и вли нием неконтролируемых реактйвностей при изменении частоты в широких пределах, и большие с:лу чайные погрешности из-за флуктуации 20 частоты питанхцего генератора.

Наибол.ее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство измерени  частотных отклонений сопротивлений непроволочных ре-25 З.ИСТОРОВ без использовани , образцового безреактивного резистора 2.

В лсачестве такого элемента примен ют аналогичный крнтролируемому второй резистор, включенный в дийго- 30

1ЫХ

РЕЗИСТОРОВ

наль выпр мительного моста, выполненного из диодов маЛой проходной ем-кости . компенсационный (невыпр мительнь1й ) мост из аналогичных диодов с подключенным контролируемом резистором исключает вли ние емкостей диодов на частотные свойства контролируемого резистора. Вы вление частотных отк.понений: модул  полного сопротивлени  контролируемого резистора производит .с  с помощью одБОКанального усилительно-выпр мительного тракта частоты коммутации при поочередном подключении последовательно соединенных выпр мительного и компенсационного мостов к источнику посто нного напр жени , к генератору перестраиваемой частоты.

Недостаток такого устройства соетоит в невозможности вы влени  фазовых отклонений контролируемого резистора относительно фазового угла на низкой частоте.

Целью изобретени   вл етс  повышение -точности измерений и расширение частотного диапазона.

. Это достигаетс  тем, что устройство , содержащее первый и второй генераторы гармонических колебаний, балансный смеситель, входы которого соединены с выходами.генераторов, а

ВЫХОДОМ соответственно соединенный с фильтрами верхних и нижних частот , выходы которых раздельно соеинены с входами автоматического пееключател , выход которого соединен Я- ,. включенными компенсацйойным и выпр мительным MocTaivoi, . к выходным диагонал м которых подключены резисторы, низкочастотный усилитель частоты коммутации, соединенный с синхронным детекторе, вход управлени  которого и вход управлени  автоматического переключател  соединены с низкочастотным генератором, и выходной индикатор, снабжено двум  последовательно соединенными фаз.овращател ми , вход первого и которых соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход второго .- с одним из входов автоматического переключател , а также вторым балансным смесителем, избирательным усилителем и фазовым детектором, причем первый вход второго балансного смесител  подключён к соединёйньгмвёршйнам диагоналей компенсационного и выпр мительного мостов, второй вход его соединен с выходом первого генератора , к выходу второго балансного смесител  через избирательный усили- . тель подключен первый вход фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго генератора, выход фазового детектора через уси-: литель частоты коммутации и синхронный детектор соединён с индикаторе. На чертеже представлена, функциональна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит генераторы 1 и 2 гармонических колебаний соединенные с вхОцами балансного смесител  3, к выходу которого подключены фильтры вё)хних 4 и нижних 5 частот. Выходы фильтров соединены раздельно с входами автоматического переключател  6. Между выходом фильт{ia 5 и одним входом переключател  6 включены последовательно соединен- , ные установочный 7 и отсчетный 8 фазовращатели фиксированной частоты. Переключатель 6 управл етс  низкочастотным генератором 9 частоты коммутации . Выход переключател  6 соединен с последовательным соединением выпр мительного 10 и компёнса- ционного 11 мостов, к клеммам выхбдных диагоналей которых подключены одинаковые по конструкции и номиналу вспомогательный 12 и контролируемый 13 резисторы. Сред    т очка; прслёйовательного включени  мостов 10 и 11 соединена с первым входом второго балансного смесител  14, второй вход ко

tcjpQ-fo соеди ® С выходил генератора 1. Выход балансног.р смесител  14 через избирательный усилитель 15, настроенный на частоту колебаний генератора 2, соединен с первым входом

фазового детектора 16, второй вход которого соединен с выходом генератора 2. Выход детектора 16 через усилитель 17 частоты коммутации соединен с синхроинь детектором 18, цепь управлени  которого подключена к генератору 9. Устройство содержит также индикатор 19} ключ 20 шунтирует выпр мительный ыост 10 при замыкании .

Устройство работает следующим образом .

Колебани  генераторов 1 и 2 соответственно сое () и. osCuax. «Чй) сманивают в смесителе 3, получа  двухчастотный

сигнал:

J°(

,°(.2)l

гд1в S;| - крутй:Ька преобразовани  смесител  3.

5 Фильтр 5 нижних частот выдел ет колебани  разностной частоты, используемые в качестве опорного сигнала фиксированной частоты ((Mi-iVa-iMo const). Фильтр 4 верхних частот вьздел ет коQ лебани  суммарной частоты(iu wa-uo),

используемое как испытательный сигнал переменной частоты. Переключателем 6, управл емьйл напр жением генератора 9, формируютс  пакеты ко- лебаний опорного и испытательного

сигналов (частота 51 напр жени  генератора 9 выбираетс  значительно меньше разностной частоты опорного сигнала ft «cuo ). Пакеты напр жений суммарной и разйостной частот поочередно поступают на последовательно включенные выпр леттельный (симметричный двухполупериоднЕ) 10 и компенсационный 11 мосты, к клеммам выходных диагоналей которых присоединены одинаковые по конструкции и номиналу вспомогательный 12 и контролируемый 13 резисторы. При действии напр жений низкой разностной частоты через мосты 10, 11 и резисторы 12, 13 прос  текает ток, амплитуда которого обратно пропорциональна  сумме сопротивлений резистора 12 на посто нном токе R и модулю,полного сопротивлени  резистора 13 на переменном токе этой частоты . Фаза падени  напр же55 нИЯ на резисторе 13 определ етс  его фазовым УГЛОМ Чо и не зависит от фазового угла вспомогательного резистора 12..

Амплитуда и фаза падени  напр же60 НИЯ при действии На мосты и резисторы колебаний суммарной частоты определ ютс  модулем полного сопротивлени  контролируемого резистора 13 Zu) Т) и его фазовым углом Ч на этой gS частоте Чfo (где Чо, -частотные отклонени  соответственно модл  и фазового угла резистора на испытательной частоте относительно опорной частоты UJp )

Колебани , снимаемые с контролируемого резистора 13, смешивают в оме-, ситёле 14. В результате смеишвани  первых гармоник суммарной (Ш -t Wa) и разностной (uL)) частот с колебани ми генератора на выходе смесител  14 в оба полупериода коммутации образуютс , составл ющие колебаний одной частоты (Й2« Фазы этих колебаний различаютс  на величину д4 S соседних полупериодах коммутацийj так как фазовый угол Чо входит в на чальную фазу колебаний в оба полупериода коммутаций. Сигнал, состо щий из пакетов одночастотных колебаний частоты , представл ет собой одно непрерывное напр жение, модулированное по фазе с индексом модул ции iVMf {в общем случае имеет место модул ци  и по амплитуде приу-О) с частотой коммутации Si . Модулированное напр жение усиливаетс  избирательным усилителем 15, сравниваетс  по фазе фазовым детектором 16 с напр жением частоты (DU генератора 2.

Фазовые сдвиги, вносимые усилителем 15 на частоте ly s измец ю.т индекс фазовой модул ции колебаний, так как они добавл ютс  к фазе каждого пакета. Модулированное напр жение поступает на фазовый детектор 1б, который содержит цепь ограничени  амплитуды, поэтому в выходном напр жении фазового, детектора содержитс  переменна  Составл юща  частоты коммутации Л с амплитудой, прО11орционапьной тблькр индексу фазовой модул ции (Ч Это напр жение усиливаетс  усилителем 17 и выпр мл етс  синхронным детектором 18, управл екилм напр жением генератора 9. Выходное напр жение, пропорциональное фазо- / .частотному отклонению Л.р контролируемого . резистора 13, на частоте (D относительно частоты фо измер  тс  индикатором 19.

Подача напр жени  частоты и;«j на управл вший вход фазового детектора 16 приводит к тому, что колебани  других 4acTOTX UJ -va)2),(. - WaV и продукты смешивани  высших гармоник колебаний суммарной и разностной частот , образующиес  на выходе смесител  14, не сравниваютс  по фазе и поэтому не вли ют на точность измерени  .

Дальнейшее повышение точности измерени  происходит за счет исключени  вли ни  дополнительных фазовых сдвигов фильтров 5 и 6, возникающих при изменении частоты испытательного сигнала в широком диапазоне частот. Дл  этого перед началом измерений мост 10 закорачивают ключом 20, и

767665 .

на вход смесител  14 непосредственно поступают колебани  с фильтров 4 и 5. Колебани  частот Шд и : ца при этом непосредственно .смешивают с колебани ми .ты tii генератора 1 в смесителе 14. Фазовый сдвиг, вносимый фильтрами, создает на рыходе фазового детектора 16 переменную составл ющую частоты St , котора  далее усиливаетс , выпр мл етс  и. измер етс  индикаторе 19. Установочным фазовращателем 7 регулируют фазовый сдвиг колебаний до исчезновени  переменной составл ющей напр жени  (нулевое показание индикатора 19). Размыканием ключа 20 пропускают пакеты коле баний через последовательное соединение мостоь 10 и 11, и на вход смесител  Д4 поступает падение напр жени  с контролируемого резистора 13. Отчетным фазовращателем 8 устанавливают такой фазовый сдвиг, при котором вновь исчезает переменна  составл юща  напр жени  на выходе фазового детектора 16. При отсчитываеный фазовый сдвиг равен фазочастотно(у отклонению полного сопротивлени  непроволочного резистора 13 на частоте испытательного сигнала относительно частоты опорного сигнала. Измен   частоту испыт1атёльного сигнала в широком диапазоне значений ш Ufa iVar и сохран   посто нство опорной частоты - (JU а Шо ) определ ют фазочастотные отклонени  непроволочного резистора в широком диапазоне часто. Йбочередное прохождение испытательногб и опорного еигналоб через Одни и те  се преобразовательные звень  позвол ет иабежать вли ни  вносимых ими фазовых сдвигов на измер емое отклонение.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 156243, кл. Q 01 .27/00, 1963 (аналог).

2.Авторское свидетельство СССР 518739, кл. Q01 R 27/00, 1976 (прототип).