SU853566A1 - Comrlex resistance component transducer - Google Patents

Comrlex resistance component transducer Download PDF

Info

Publication number
SU853566A1
SU853566A1 SU762353276A SU2353276A SU853566A1 SU 853566 A1 SU853566 A1 SU 853566A1 SU 762353276 A SU762353276 A SU 762353276A SU 2353276 A SU2353276 A SU 2353276A SU 853566 A1 SU853566 A1 SU 853566A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
switch
voltage
amplifier
Prior art date
Application number
SU762353276A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Гаврилюк
Евгений Пантелеймонович Соголовский
Original Assignee
Львовский Ордена Ленина Политехническийинститут
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Львовский Ордена Ленина Политехническийинститут filed Critical Львовский Ордена Ленина Политехническийинститут
Priority to SU762353276A priority Critical patent/SU853566A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU853566A1 publication Critical patent/SU853566A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дЛ  измерени  емкос тей и индуктивностей, а также активных сопротивлений с высокой точностью с отсчетом показаний вольтметра на выходе устройства. Существуют раз:1ичные приборы дл  измерени  составл ющих комплексного сопротивлени , в том числе автоматические мосты переменного тока 1 J. Они обеспечивают высокую точность измерени , но отличаютс  сложностью и, соответственно, высокой стоимостью Быстродействие их ограничено. Известно устройство дл  измерени  комплексных сопротивлений содерж щее операционный усилитель, источник переменного напр жени , фазовращатель и фазовый детектор, присоединенный к выходу операдиои ого усилител . Известному устройству присущи недостатки , заключающиес  в том, что иа результаты измерений вли ют колебани  амплитуды и частоты напр жени  питани , из-за чего возникают значительные погрешности. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  посредством устранени  вли ни  колебаний амплитуды н частоты напр жени  питани  на результат измерени . Цель достигаетс  тем, что в измерительный преобразователь составл ющих комплексных сопротивлений, содержащий операционный усилитель с измер емым комплексным сопротивлением в цепи обратной св зи, подключенным к выходу усилител  через первый переключатель , второй переключатель, включенный мехзду входом и выходом усилител  через резистор, измеритель иапр жени , фазовращатель и фазовый детектор, подключенный к выходу операционного усилител , источник тштани , введены третий переключатель , интегратор, управл емый Kjno4, компаратор, формирователь длительности импульса„ тактовыйгенератор и дополнительна  ветвь, содержаща  вспомогательный операционный усилитель с параллельно подключеннымиконденсатором и образцовым резистором на входе и резистором в цепи обратной св зи, а.также дополнительный фазовый детектор, подключенный к выходу дополнительного усилител , причем выход дополнительного фазового детектора подключен ко входу интегратора, выход которого подключен через контак .ты управл емого ключа к своему входу и ко второму входу компаратора, первый вход которого подключен к выходу основного фазового детектора, а выход - к запирающим входам управл емого ключа и формировател  длительности импульса, пусковые входы которых подключены к тактовому генератору выход формировател  длительности импульсов .подключен ко входу измерител  напр жени , к источнику питани  подключены входы фазовращател , входна  RC-цепь дополнительного операционного усилител  и один из неподвижных контактов всех трех переключателей , а выход фазовращател  подключе к другому неподвижному контакту третьего переключател , подвижный контакт которого подключен к опорным входам фазовых детекторов.The invention relates to the field of electrical measuring equipment and can be used to measure capacitances and inductances, as well as active resistances with high accuracy with a reading of the voltmeter at the output of the device. There are times: Primary devices for measuring the components of the impedance, including automatic AC bridges of 1 J. They provide high accuracy of measurement, but differ in complexity and, consequently, high cost. Their speed is limited. A device for measuring complex impedances contains an operational amplifier, an alternating voltage source, a phase shifter and a phase detector connected to the output of an operative amplifier. The known device has drawbacks in that the measurement results are influenced by fluctuations in the amplitude and frequency of the supply voltage, which causes significant errors. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of amplitude fluctuations and frequency of the supply voltage frequency on the measurement result. The goal is achieved by the fact that the impedance components containing the operational amplifier with the measured complex resistance in the feedback circuit connected to the output of the amplifier through the first switch, the second switch, connected to the input and output of the amplifier through a resistor, and a voltage meter , phase shifter and phase detector connected to the output of the operational amplifier, tshtani source, entered the third switch, integrator controlled by Kjno4, comparator, photo pulse width regulator clock generator and an additional branch containing an auxiliary operational amplifier with parallel-connected capacitor and reference input resistor and a feedback resistor, as well as an additional phase detector connected to the output of the additional amplifier, the output of the additional phase detector connected to the input the integrator, the output of which is connected through the contacts of the controlled key to its input and to the second input of the comparator, the first input of the cat The oho is connected to the output of the main phase detector, and the output is connected to the locking inputs of the controllable key and pulse width generator, the starting inputs of which are connected to the clock generator output of the pulse length generator. - the chain of the additional operational amplifier and one of the fixed contacts of all three switches, and the output of the phase shifter is connected to the other fixed contact of the third switch Attic, the movable contact of which is connected to the reference inputs of the phase detectors.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2а показаны тактовые импульсы генератора; на фиг, 26 импульсы на выходе компаратора; на фиг. 2в показано напр жение на первом входе компаратора и его изменени  Up,. ,Y . за счет изменени  вход I ., ..« ного напр жени  Ug)(H UgbtX1 счет FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2a shows the clock pulses of the generator; Fig, 26 pulses at the output of the comparator; in fig. Figure 2c shows the voltage at the first input of the comparator and its variation Up ,. Y by changing the input I., .. of the voltage Ug) (H UgbtX1 account

изменени  измер емой неличины; на фиг. 2г показано напр жение Ug|j|« на втором входе компаратора; на фиг. 2д показаны импульсы формировател .changes in measurable non-value; in fig. 2d shows the voltage Ug | j | "at the second input of the comparator; in fig. 2D shows shaper pulses.

Преобразователь составл кйцих комплексных сопротивлений содержит источник 1 переменного напр жени , фазовращатель 2 дл  сдвига на 90 фазы напр жени  питани , переключатели 3-5, резистор 6, служащий дл  выбора поддиапазона измерений,, измер емое коплексное сопротивление 7, операционный усилитель 8. На выходе усилител  8 включен фазовый детектор 9, выход 10 которого подключен ко входу компара тора П. Дополнительна  ветвь, подключена к тому же источнику 1, содержи параллельно соединенные образцовый резистор 12 и конденсатор 13, вспомогательный операционный усилитель 14 с параллельно соединенным резистором 15 и дополнительный фазовый детектор 16. Выход 17 детектора 16 подключен к входам интегратора 18 и управл емого ключа 19. Выход 20 интегратора подключен ко второму входу компаратора 11. Тактовый генератор 21 подключен к управл емому ключу 19 и ко входу формировател  22 длительности импульса . Один из выходов формировател  22 подключен к измерителю напр жени  23, а другой - к выходу компаратора 11 и ключа 19.The converter consists of alternating voltage source 1, phase shifter 2 for shifting the supply voltage phase by 90 phases, switches 3-5, resistor 6 for selecting measurement subband, measured complex resistance 7, operational amplifier 8. At the output the amplifier 8 includes a phase detector 9, the output 10 of which is connected to the input of the comparator P. An additional branch, connected to the same source 1, contains parallel-connected exemplary resistor 12 and a capacitor 13, the auxiliary an operational amplifier 14 with a parallel connected resistor 15 and an additional phase detector 16. The output 17 of the detector 16 is connected to the inputs of the integrator 18 and the control key 19. The output 20 of the integrator is connected to the second input of the comparator 11. The clock generator 21 is connected to the control key 19 and to the input shaper 22 pulse duration. One of the outputs of the imaging unit 22 is connected to the voltage meter 23, and the other to the output of the comparator 11 and the key 19.

При измерении комплексного сопротивлени  7 индуктивного характера оно включаетс  через переключатель 4 (положени  L) в цепь обратной св зи оперйционного усилител  8, а резистор 6 через переключатель 3 - к источнику 1 переменного напр жени  и к входу усилител  8. При измерении емкостнога сопротивлени  (положение С переключателей 3, 4) резистор 6 и комплексное сопротивление 7 мен ютс  местами.When measuring impedance 7 of inductive nature, it is connected through switch 4 (position L) to the feedback circuit of operational amplifier 8, and resistor 6 through switch 3 to source 1 of alternating voltage and to input of amplifier 8. When measuring capacitive resistance With switches 3, 4), the resistor 6 and the impedance 7 change places.

Дл  измерени  активных составл ющих комплексных сопротивлений переключатель 5, позвол ющий измен ть фазу опорного напр жени  фазовых дететоров 9 и 16 на 90 фазовращателем 2, а также сопротивление резистора 12,ус- тановленные на входе вспомогательного операционного усилител  14.To measure the active components of the impedances, switch 5 allows the phase of the reference voltage of phase detectors 9 and 16 to vary by 90 with phase shifter 2, as well as the resistance of resistor 12 installed at the input of auxiliary operational amplifier 14.

При измерении Z комплексного сог противлени  7 индуктивного характера на выходе 10 фазового детектора 9 возникает посто нное напр жение U.-, , пропорциональное составл ющей LV , например величине индуктивности. Однако , 9ТО напр жение пр мо пропорционально зависит от частоты 1 и амплитуды напр жени  питани  When measuring the Z complex resistance coil 7 of an inductive nature, the output 10 of the phase detector 9 produces a constant voltage U.-, proportional to the LV component, for example, the inductance. However, the 9TO voltage directly is proportional to the frequency 1 and the amplitude of the supply voltage.

При использовании вспомогательной ветви на выходе 17 дополнительного фазового детектора 16 также возникает посто нное напр жение пропор-, циональное С или RQ и When an auxiliary branch is used, the output 17 of the additional phase detector 16 also causes a constant voltage proportional to C or RQ and

Claims (2)

ВК- О ВХНапр жение с выхода 17 подаетс  на интегратор 18, коммутиру емый ключом 19. Когда контакты ключа замкнуты, напр жение на выходе 20 интегратора момента размыкани  контак- тов ключа 19 вьжодное напр жение интегратора начинает линейнд расти. вых.. где К - коэффициент пропорциональнос ти; Т - интервал времени между пуско вым и запирающим импульсами. Компаратор 11 осуществл ет срав;нение двух напр жений уИ Ug,,« ,т.е с выходов 10 и 20 и вьщает сигнал в момент их равенства. Сигнал компаратора воздействует на запирающий вход ключа 19, -i результате чего его конTaKTbJ замыкаютс . Это состо ние длит до поступлени  следующего импульса от тактового, генератора 21 на пусковой входключа 19. Таким образом, пр U)b -II г I 1 2 , KR,R аСо Следовательно, величина измер емой составл ющей комплексного сопроти лени , например L , пропорциональна инте1 ва у Т между пусковым и запираю щим импульсами. Формирователь 22, подключенный параллельно ключу 19, преобр зует зтот интервал в длительность импульса, который подводитс  к измерителю 23. При измерении Uj измер етс  UgbW например, увеличиваетс  до нако, соответственно быстрее растет также UQJ,, и, таким образом, величин импульса формировател  Т остаетс  не изменной. Если же напр жение Ugyy измен етс  за счет измер емой величины до значени  Ugj,., то это приведет к изменению длительности Т до Т и бу дет соответственно отмечено измерителем 23. Введение дополнительной ветви в преобразователь составл кицих комплекс ных сопротивлений выгодно отличает ег от указанного прототипа, так как точность измерени  повьппаетс  при этом в 10 раз. Формула изобретени  Измерительный преобразователь составл ющих kpмплeкcныx сопротивлений, содержащий операционный усилитель с измер емым комплексным сопротивлением   цепи обратной св зи, подключенным 66 к выходу усилител  через первый переключатель , второй переключатель, включенный между входом и выходом усилител  через резистор, измеритель напр жени , фазовращатель и фазовый детектор , подключенный к выходу операционного усилител , источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  посредством устранени  вли ни  колебаний амплитуды и частоты напр жени  на результат измерени , в него введены третий переключатель, интегратор, управл емый ключ, компаратор, формирователь длительности импульса, такто вый генератор и дополнительна  ветвь, содержаща  вспомогательный операцион1Пз1й усилитель с параллельно подключенными конденсатором и образцовым резистором на входе и рез гстором в цепи обратной св зи, а также дополнительный детектор, подключенный к выходу дополнительного усилител  причем выход дополнительного фазового детектора подключен ко входу интегратора, выход которого подключен через контакты управл емого ключа к своему входу и ко второму входу компаратора, первый вход которого подключен к выходу основного фазового детектора, а выход - к запира- ющим входам управл емого ключа и формировател  длительности импульса, пусковые входы которых подключены к тактовому генератору, выход формировател  длительности импульсов подключен ко входу измерител  напр жени , к источнику питани  подключены входы фазовращател , входна  RC-цепь дополнительного оперционкого усилител  и один из неподвижных контактов всех трех переключателей, а вь1ход1 фазовращател  подключен к другому неподвижному контакту третьего переключател , педьижный контакт которого подключец к опорным входам фазовых детекторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе К В.Ю.Кнеплер, Ю.Р.Агамлов, .А.Десова. Автоматические измерители омплексных величин с координированым уравновешиванием, М., Энерги , 1975. VK-O voltage from output 17 is applied to integrator 18, switched by key 19. When the contacts of the key are closed, the voltage at the output 20 of the integrator when the contacts of the key 19 are opened, the output voltage of the integrand begins to increase. out .. where K is the coefficient of proportionality; T is the time interval between the starting and locking pulses. Comparator 11 performs a comparison of two voltages UI, Ug ,,, i.e., from outputs 10 and 20, and supplies a signal at the moment of their equality. The comparator signal acts on the locking input of the switch 19, -i, with the result that its contactTabTj is closed. This state lasts until the next pulse arrives from the clock, generator 21 at the starting input of the switch 19. Thus, U) b -II g I 1 2, KR, R аСо Therefore, the value of the measured component of the complex resistance, for example, L, is proportional to the interest of T between the starting and locking pulses. A shaper 22 connected in parallel with a switch 19 converts this interval into a pulse duration that is supplied to the meter 23. When measuring Uj, UgbW is measured, for example, it increases to as high as UQJ, respectively, and thus, the values of the pulse of the forcer T remains unchanged. If the voltage Ugyy changes due to the measured value to the value Ugj, ..., this will lead to a change in the duration T to T and will be correspondingly noted by the meter 23. The introduction of an additional branch into the converter of complex resistances distinguishes it from the indicated prototype, since the measurement accuracy is 10 times higher. The invention of the measuring transducer components of the impedance impedance containing an operational amplifier with a measured complex resistance of the feedback circuit connected 66 to the output of the amplifier through the first switch, the second switch connected between the input and output of the amplifier through a resistor, voltage meter, phase shifter and phase a detector connected to the output of an operational amplifier; a power source, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by eliminating the effects of amplitude and frequency oscillations on the measurement result, a third switch, an integrator, a control key, a comparator, a pulse width driver, a clock generator, and an additional branch containing an auxiliary operational capacitor with a parallel input capacitor and a resistor in the feedback circuit, as well as an additional detector connected to the output of the additional amplifier, the output of the additional phase detector It is accessible to the integrator input, the output of which is connected through the contacts of the controlled key to its input and to the second input of the comparator, the first input of which is connected to the output of the main phase detector, and the output to the locking inputs of the controlled key and pulse width generator, starting inputs which are connected to the clock generator, the output of the pulse width generator is connected to the input of the voltage meter, the inputs of the phase shifter are connected to the power supply, the RC circuit of the additional operating amplifier is connected bodies and one of the fixed contacts of the three switches, and v1hod1 phase shifter is connected to another fixed contact of the third switch, which contact pedizhny podklyuchets to reference inputs of the phase detectors. Sources of information taken into account in the examination by V.Yu.Knepler, Yu.R.Agamlov, .A.Desova. Automatic meters of complex values with coordinated equilibration, M., Energie, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР 363047, кл. G 01 R 27/26, 1970 (проотип ) . V9X. 12. USSR author's certificate 363047, cl. G 01 R 27/26, 1970 (protype). V9X. one
SU762353276A 1976-04-26 1976-04-26 Comrlex resistance component transducer SU853566A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762353276A SU853566A1 (en) 1976-04-26 1976-04-26 Comrlex resistance component transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762353276A SU853566A1 (en) 1976-04-26 1976-04-26 Comrlex resistance component transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU853566A1 true SU853566A1 (en) 1981-08-07

Family

ID=20658953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762353276A SU853566A1 (en) 1976-04-26 1976-04-26 Comrlex resistance component transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU853566A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111433636A (en) * 2017-12-26 2020-07-17 株式会社日立制作所 Medium sensor device and monitoring system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111433636A (en) * 2017-12-26 2020-07-17 株式会社日立制作所 Medium sensor device and monitoring system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875501A (en) Pulse width modulation type resistance deviation measuring apparatus
US4467272A (en) Circuit for measuring inductance changes
US3413543A (en) Compensated ferroelectric hysteresiscope employing ground reference
SU853566A1 (en) Comrlex resistance component transducer
US3943765A (en) Electromagnetic flow meter
US3532972A (en) Detector apparatus including digitally operable bridge rebalancing means
KR850008221A (en) Electric energy measuring system
SU1506297A1 (en) Device for measuring temperature
SU739434A1 (en) Impedance component converter
SU1370460A1 (en) Voltage instrument transducer of variable relactance pickups
SU811161A1 (en) Variable magnetic induction digital meter
SU885941A2 (en) Device for measuring alternating magnetic induction
SU926602A1 (en) Uhf power meter
SU535840A1 (en) Digital megohmmeter
SU748285A1 (en) Device for testing single-turn inductance of ferrite cores
SU1161901A1 (en) Induction meter
SU575770A1 (en) Adaptive time-discretization device
SU993153A1 (en) Device for measuring non-magnetic material specific resistance
SU798631A1 (en) Method of measuring complex-impedance components
SU894579A1 (en) Device for measuring complex impedance components
SU983607A1 (en) Device for measuring magnetic field induction
SU615423A1 (en) Device for contactless measuring of pulse currents in conductor
SU435459A1 (en) ELECTRIC CAPACITY LEVEL OF P T B.L "1 ;! п1т.? * г: otpYCH - ^ 'U1 = -i-l; ^ -i ^ uli SUO
SU1272263A1 (en) Device for measuring d.c.
SU1190277A1 (en) Apparatus for measuring electric parameters of threshold elements