SU873152A1 - Passive non-resonance two-terminal network parameter converter - Google Patents

Passive non-resonance two-terminal network parameter converter Download PDF

Info

Publication number
SU873152A1
SU873152A1 SU792795042A SU2795042A SU873152A1 SU 873152 A1 SU873152 A1 SU 873152A1 SU 792795042 A SU792795042 A SU 792795042A SU 2795042 A SU2795042 A SU 2795042A SU 873152 A1 SU873152 A1 SU 873152A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
operational amplifier
output
resistor
voltage
feedback circuit
Prior art date
Application number
SU792795042A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рифкат Фуатович Алтынбаев
Николай Иванович Гребешков
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3667
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 Предприятие П/Я А-3667 filed Critical Предприятие П/Я А-3667
Priority to SU792795042A priority Critical patent/SU873152A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU873152A1 publication Critical patent/SU873152A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ НЕРЕЗОНАНСНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ(54) CONVERTER PARAMETERS OF PASSIVE NONRESONANT TWO-POLES

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  составл ющих комплексных величин переменного тока при преобразовании параметров бесконтактных емкостных .цатчиков , схема замещени  которых состоит из известной емкости изол тора и комплексной проводимости, составл ющие которой несут информацию об исс.ледуемом объекте.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the components of the complex values of alternating current when converting parameters of contactless capacitive sensors, the replacement circuit of which consists of a known insulator capacitance and complex conductivity, the components of which carry information about the object being studied.

Известно устройство дл  преобразовани  параметров пассивных двухполюсников , которое содержит генератор синусоидального напр жени , исследуемый двухполюсник, операционные усилители , фазочувствительный индуктор, управл емый делитель напр жени , измерители отношени  напр жений, трансформаторы напр жени  и тока tl)..A device for converting the parameters of a passive two-terminal device is known, which contains a sinusoidal voltage generator, a two-terminal test, operational amplifiers, a phase-sensitive inductor, a controlled voltage divider, voltage ratio meters, voltage transformers and current tl)

Недостатком этого устройства  в- . л етс  низка  точность,.св занна  со сложностью структуры преобразовани .The disadvantage of this device is in-. Low accuracy is associated with the complexity of the transformation structure.

Известен также преобразователь парё1метров пассивных нерезонансных двухполюсников, содержащий генератор синусоидального напр жени , исс.педуемый двухполюсник, вход которого подключен ко входу первого операционного усилител  с конденсатором вAlso known is a transducer of vapor-meters of passive non-resonant two-terminal networks, which contains a generator of sinusoidal voltage, a two-terminal explored, the input of which is connected to the input of the first operational amplifier with a capacitor in

цепи отрицательной обратной св зи, второй операционный усилитель с образцовым элементом в цепи отрицательной обратной св зи, вход которого св зан конденсатором с выходом первого операционного усилител  и резисторюм с выходом делител  напр жени , фазочувствительный индикатор, измерительный вход которого соединен с the negative feedback circuit, the second operational amplifier with the reference element in the negative feedback circuit, the input of which is connected by a capacitor to the output of the first operational amplifier and the resistor of the voltage divider output, a phase-sensitive indicator, the measurement input of which is connected to

10 выходом второго операционного усилител , трансформатор, измерители отношени  напр жений. В этом преобразователе формируютс  сигналы, совпадающие по величине и фазе с током, 10 by the output of the second operational amplifier, transformer, voltage ratio meters. In this converter, signals are formed that coincide in magnitude and phase with the current,

5 протекающим через исследуемый двухполюсник , и падением напр жени  на измер емом параллельном соединении активной и емкостной проводимостей, причем сигнал напр жени  использует20 с  дл  разложени  сигнала тока компенсационным методом 2.5 flowing through the bipolar circuit under study, and the voltage drop across the measured parallel connection of the active and capacitive conductivities, the voltage signal using 20 s for decomposing the current signal using the compensation method 2.

Однако наличие двух сигналов (тока и напр жени ), мен ющихс  в зависимости от величины измер емой However, the presence of two signals (current and voltage), which vary depending on the magnitude of the measured

25 проводимости, а также от частоты рабочих напр жений, усложн ет структуру преобразовани , приводит к необходимости применени  двух измери- i телей отношени  напр жений что отрицательно сказываетс  на точности25 of the conductivity, as well as the frequency of the operating voltages, complicates the transformation structure, necessitating the use of two voltage ratio meters, which adversely affects the accuracy

преобразовател . Емкость, вход ща  в состав исследуемого двухполюсника и включенна  последовательно с измер емой проводимостью, представл ет большое сопротивление дл  низкочастотных токов. Поэтому в известном преобразователе, при достаточно малой величине указанной емкости сигнал наводки на выходе первого операционного усилител  может превышать полезный сигнал.converter The capacitance included in the bipolar circuit under study and connected in series with the measured conductivity represents a great resistance for low frequency currents. Therefore, in a known transducer, with a sufficiently small value of the indicated capacitance, the pickup signal at the output of the first operational amplifier may exceed the useful signal.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател .The aim of the invention is to improve the accuracy of the converter.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь параметров пассивных нерезонансных двухполюсников , содержащий генератор синусоидального напр жени , первый операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной св зи, конденсатор св зи , второй операционный усилитель с образцовым элементом в цепи обратной св зи, делитель напр жени , первый резистор св зи, инвертор и фазочувствительный индикатор, причем один из входов преобразовател  соединен с последовательно включенными первым операционным усилителем, конденсатором св зи, вторым операционным усилителем и фазочувствительным индикатором , выход генератора синусоидального напр жени  через инвертор, делитель напр жени  и первый резистор св зи соединен с входом второго операционного усилител  введен третий операционный усилитель с резистором в цепи обратной св зи, причем вход усилител  через резистор соединен с выходом генератора переменного напр жени  и через цепь обратной св зи с выходом первого операционного усилител , а выход третьего операционного усилител  соединен с другим входом преобразовател .The goal is achieved by including a sinusoidal voltage generator, a first operational amplifier with a capacitor in the feedback circuit, a coupling capacitor, a second operational amplifier with a reference element in the feedback circuit, a voltage divider, in the converter of parameters of passive nonresonant two-terminal networks. the first communication resistor, an inverter, and a phase-sensitive indicator; one of the converter inputs is connected to the series-connected first operational amplifier, a capacitor with In other words, by the second operational amplifier and phase-sensitive indicator, the output of the sinusoidal voltage generator is through an inverter, the voltage divider and the first communication resistor are connected to the input of the second operational amplifier and a third operational amplifier is inserted in the feedback circuit, and the amplifier input is connected through the resistor with the output of the alternating voltage generator and through the feedback circuit with the output of the first operational amplifier, and the output of the third operational amplifier is connected to another input of the converter ovatel.

В результае введени  третьего операционного усилител  в преобра .зователе сигнал на выходе второго операционного усилител  определ етс  только параметрами измер емой части двухполюсника, в то же врем  напр жение на ней - величина посто нна  и не зависит от величины известной емкости,.вход щей в схему замещени , что упрощает структуру преобразовани , а следовательно, повышает точность преобразовател , позвол ет производить дальнейшую обработку сигнала с выхода второго операционного усилител  известными методами, используемыми при преобразовании параметров более простых двухэлементных двухполюсников.As a result of the introduction of the third operational amplifier in the converter, the signal at the output of the second operational amplifier is determined only by the parameters of the measured part of the two-pole, while the voltage on it is constant and does not depend on the value of the known capacitance replacement, which simplifies the transformation structure, and therefore improves the accuracy of the converter, allows further processing of the signal from the output of the second operational amplifier by the known methods used in reobrazovanii parameters simpler two-terminal-element.

На чертеже приведена .структурна  схема преобразовател .,The drawing shows the .control circuit converter.

Схема преобразовател  содержит генератор l синусоидального напр жени , третий операционный усилитель 2, резисторы 3 - 6, исследуемый двухполюсник 7, конденсаторы 8 и 9 резистор 10, конденсаторы 11 - 13, первый и второй операционные усилители 14 и 15, фильтры 16 и 17, фазочувствительные индикаторы 18 и 19, фазовращатель 20, инвертор 21, делители 22 и 23, образцовый элемент 24. 5 Преобразователь работает следующим образом.The converter circuit contains a sinusoidal voltage generator l, a third operational amplifier 2, resistors 3–6, two-pole device 7 under study, capacitors 8 and 9, resistor 10, capacitors 11–13, first and second operational amplifiers 14 and 15, filters 16 and 17, phase-sensitive indicators 18 and 19, phase shifter 20, inverter 21, dividers 22 and 23, model element 24. 5 The converter operates as follows.

На вход исследуемого двухполюсника 7 с выхода операционного усилител  2 поступает напр жение U, опреO дел емое по формуле:The input of the studied two-terminal 7 from the output of the operational amplifier 2 receives the voltage U, determined by the formula:

R-foR-fo

Е )E)

шсеshse

ц. J f 4 Jc. J f 4 j

.).)

iioiio

lVC- , lVC-,

где и - напр жение на выходе суммирующего усилител ;where and is the voltage at the output of the summing amplifier;

Е - напр жениегенератора 1; Ш - углова  часть измерительного напр жени .E is the voltage of generator 1; W - the angular part of the measuring voltage.

При этом падение напр жени  на измер емой проводимости, образованнойIn this case, the voltage drop on the measured conductivity, formed by

параллельным соединением элементов 9 и 10, равноparallel connection of elements 9 and 10, is equal to

МОMO

U---E U --- E

R,, +. R ,, +.

q,0 q, 0

Если КлСд %С. (3), что легко выполнить на любых частотах, например , подбором величины R, то напр жение на измер емой проводимостиIf KlSd% S. (3), which is easy to perform at any frequencies, for example, by selecting the value of R, then the voltage across the measured conductivity

и - Е - и не зависит ни от частокand - E - and does not depend on chastok

ты генератора 1, ни от величины измер емой проводимости. Напр жение на выходе усилител  14You are generator 1, not the value of the measured conductivity. The output voltage of the amplifier 14

,. .nil , .nil

WW

- R ,- R,

тем выше, чем ниже величина емкости Сд и частоты ш- Поэтому низкочастотные тока наводок(например, промышленной частс ты) , которые могут воз;НЙкать в объекте из1 ерени , существенно загрубл ют работу усилител  14, снижа  точность измерени . Фильтр 16, создава  глубокую отрицательную обратную св зь, а фильтр 17, разрыва the higher, the lower the capacitance Cd and the frequencies W. Therefore, low-frequency current pickups (for example, the industrial part), which can be low in the object from 1, significantly ruin the work of the amplifier 14, reducing the measurement accuracy. Filter 16, creating deep negative feedback, and filter 17, breaking

положительную обратную св зь, подавл ют сигнал наводки, повыша  помехоустойчивость преобразовател , а также способствуют стабилизации его рабочего режима по посто нному току.positive feedback, suppressing the pickup signal, increasing the noise immunity of the converter, as well as helping to stabilize its DC operating mode.

инвертор 21, регулируемые делители напр жени  22 и 23, резистор 6 и конденсатор 13 позвол ют установить необходимый компенсирующий ток на входе усилител  15. При этом в случае применени  резистора в качествеan inverter 21, adjustable voltage dividers 22 and 23, a resistor 6 and a capacitor 13 allow you to set the necessary compensating current at the input of the amplifier 15. In this case, if a resistor is used as

образцового элемента 24 напр жение на выходе усилител  15 равно: eip9 4R4C,J) (. где К коэффициент передачи инвертора 21.; коэффициенты делени делителей напр жени 22 и 23; .bM номинальна  актив Н на , проводимость, величина которой устанавливаетс  делителем напр жени  22; - номинальна  емкость величина которой устанавливаетс  делителем напр жени  23. Фазочувствительные индикаторы 18 /19 фиксируют соответственно величины отклонений емкостной и активной проводимостей от их номингшьных значений . В св зи с тем, что в предлагаемом преобразователе величина напр жени  на измер емой проводимости не зависит от ее параметров. и частоты рабочих напр жений за счет введени  третьего операционного усилител , упрощаетс  структура преобразовани , сводитс  до минимума число настраиваемых элементов, что повышает точность преобразовател . Фильтры, вв.еденные в преобразователь , подавл ютmodel element 24, the voltage at the output of the amplifier 15 is equal to: eip9 4R4C, J) (where K is the transfer ratio of the inverter 21.; the division factors of the voltage dividers 22 and 23; .bM is the nominal active H on, the conductivity, the value of which is set by the voltage divider 22; - the nominal capacitance of which is set by the voltage divider 23. The phase-sensitive indicators 18/19 fix, respectively, the magnitude of the deviations of the capacitive and active conductivities from their nominal values. Due to the fact that the voltage on the measured conductivity does not depend on its parameters and the frequency of the working voltages due to the introduction of a third operational amplifier, the transformation structure is simplified, the number of tunable elements is minimized, which improves the accuracy of the converter. are

Claims (2)

низкочастотные нЗводки, повыша  его помехоустойчивость. Формула изобретени  Преобразователь параметров пассивных нёрезонансных двухполюсников, содержащий генератор синусоидального напр жени , первый операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной св зи, конденсатор св зи, второй операционный усилитель с образцовым элементом в цепи обратной св зи , делитель напр жени , первый резистор св зи, инвертор и фазочувствительный индикатор, причем один из входов преобразовател  соединен с последовательно включенными первым операционным усилителем, конденсатором св зи, вторым оперсщионным.усилителем и фаэочувствительным индика- тором, выход генератора синусоидального напр жени  через инвертор, делитель напр жени  и первый резистор св зи соединен с входом второго операционного усилител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введен третий one- . рационный усилитель с резистором в цепи обратной св зи причем вход усилител  через резистор соединен с выходом генератора переменного напр жени  и через цепь положительной обратной св зи с выходом первого операционного усилител , а выход третьего операционного усилител  соединен с другим входом преобразовател . Источники информации, прин тые во внима ние при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 507830, кл. G 01 R 27/00, 1973. low-frequency nzvodki, increasing its noise immunity. Claims of the Inverter of parameters of passive nonresonant two-terminal network, comprising a sinusoidal voltage generator, a first operational amplifier with a capacitor in a feedback circuit, a coupling capacitor, a second operational amplifier with a reference element in the feedback circuit, a voltage divider, a first resistor, an inverter and a phase-sensitive indicator, one of the inputs of the converter being connected to the series-connected first operational amplifier, coupling capacitor, and second operative The indicator and onnym.usilitelem faeochuvstvitelnym torus sinusoidal voltage generator output voltage through the inverter, a voltage divider and a first resistor connected to the communication input of the second operational amplifier, characterized in that, in order to increase accuracy, it is entered in the third one-. a feedback amplifier with a resistor in the feedback circuit, wherein the amplifier input is connected via a resistor to the output of an alternating voltage generator and through a positive feedback circuit to the output of the first operational amplifier, and the output of the third operational amplifier is connected to another converter input. Sources of information taken into consideration during the examination 1. USSR author's certificate No. 507830, cl. G 01 R 27/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 495617, кл. G 01 R 27/00, 1974 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 495617, cl. G 01 R 27/00, 1974 (prototype).
SU792795042A 1979-07-05 1979-07-05 Passive non-resonance two-terminal network parameter converter SU873152A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792795042A SU873152A1 (en) 1979-07-05 1979-07-05 Passive non-resonance two-terminal network parameter converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792795042A SU873152A1 (en) 1979-07-05 1979-07-05 Passive non-resonance two-terminal network parameter converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU873152A1 true SU873152A1 (en) 1981-10-15

Family

ID=20840109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792795042A SU873152A1 (en) 1979-07-05 1979-07-05 Passive non-resonance two-terminal network parameter converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU873152A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140049551A (en) An adaptive voltage divider with corrected frequency characteristic for measuring high voltages
SU873152A1 (en) Passive non-resonance two-terminal network parameter converter
CN106199285B (en) Capacitance characteristic measuring equipment and method under any alternating current carrier
SU1056078A1 (en) Digital measuring instrument
SU951156A1 (en) Ac bridge
US3230448A (en) Impedance measuring bridge circuit
SU1576871A1 (en) Converter of parameters of three-element non-resonance passive two-terminal networks
SU879502A1 (en) Device for measuring complex resistance
SU788035A1 (en) Digital stroboscopic impedance meter
SU885944A1 (en) Differential apparatus error evaluation device
SU1215661A1 (en) Rheograph
US3034052A (en) Frequency meter
GB598710A (en) Improvements in or relating to electric measuring apparatus
SU949539A1 (en) Conductometric pickup resistance meter
SU731397A1 (en) Device for measuring current generator internal resistance
SU1185063A1 (en) Inductive measuring device
SU808978A1 (en) Non-resonance three-component two-terminal network parameter transducer
SU712779A1 (en) Device for measuring the capacitance of capacitors with high loss
SU1114960A1 (en) Device for measuring parameters of dielectrics
SU900228A1 (en) Method and device for measuring magnetic field
SU691743A1 (en) Apparatus for measuring dielectrical permittivity materials
SU609163A1 (en) Arrangement for measuring overheating of winding of ac machine under load by varying dc resistance of the winding
RU2029965C1 (en) Capacitive sensor dielectric loss measuring device
SU924617A1 (en) Passive two-terminal network parameter converter
SU954891A1 (en) Three-element two-terminal network parameter converter