SU890270A1 - Способ измерени параметров нерезонансных трехэлементных двухполюсников - Google Patents

Description

тельную цепь во второе квазиравновесие, характеризуемое равенством згпом нутой реакг.эной и нескомпенсированной активной составЛЯЮ1ЦИХ величин 2.

Недостаток этого способа измерени  заключаетс  в низком быстродействии из-за сложности процесса измерени  и его релаизации. Измерительную цепь необходимо привести вначале в одно квазиравновесие, характеризуемое определенными признаками, затем в другое квазиравновесие, характеризуемое другими принаками , и только после этого производ тс  измерени , вычислени  и отсчеты измер емых параметров.

Целы.о изобретени   вл етс  повышение быстродействи  измерений.

IПоставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  параметров нерезопансных трехэлементных двухполюсников,

. включающему подачу на контролируемый нерезонансньш трехэлементный двухполюсник напр жени  гармонического сигнала, изменение частоты на;пр жени  гармонического сигнала, частоту напр жени  гармонического сигнала измен ют до получени  экстремального значени  тангенса угла потерь или фазового сдвига, вносимого контролируемым нерезонансным трехэлементным двухполюсником, фиксируют Ч мойент достижени  экстремального значени  тангенсу угла потерь фазового сдвига ; значение частоты напр жени  гармонического сигнала и, на фиксированном значении последней измер ют модуль комплексного сопротивлени  (проводимости) контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника и его, сопротивление (проводимость) на посто нном токе, по измеренным значени м определ ют параметры контролируемого нерезонан ,сного трехэлементного двухполюсника.

На фиг, 1 представлен пример реализации способа измерени ; на фиг. 2 - виды нерезонансных трехэлементных двухполюсников; на фиг. 3 -6 - примеры реализации способа измерени  дл  конкретш 1Х видов нерезонанс ых трехэлементных двухполюсников.

Устройство реализагдаи способа измерени  (фиг. 1) содержит контролируемый нерезонансный трехэлементный двухполюсник 1, измритель 2, ключ 3, источник 4 посто нного напр жени , а;втоматический программируемый вычислитель 5, ключ 6, генератор 7 гармонического сигнала, фазометр 8, преобразователь тока в напр жение, частотомер 10, измеритель

IIмодул  комплексного сопротивлени , табло 12-14. На фиг. 2 изображены конденсаторы 15 и 16, активные проводимости 17 и 18 резисторы 19-24, fcaTyuncB индуктивности 25

и 26. На фиг. 3 приведены те же обозначени  что и на фиг. 1, и дополнительно приведены

конденсатор 15 (С), активна  проводимость 17 (Y), резистор 19 (R), амперметр посто нного и переменного тока 27, измеритель тангенса угла потерь 28, частотомер 29. На фиг. 4 приведены те же обозначени , что и на фиг. 3, и дополнительно приведены катушка индуктивности 25 (L), активна  проводимость 18 (Y), резистор 20 (R), усилитель 30, образцовый резистор 31, фильтр нижних частот 32, фильтр

верхних частот 33, вольтметр посто нного тока 34, вольтметр переменного тока 35. На фиг. 5 приведены те же обозначени , что и на фиг. 4 и дополнительно приведа.ны резисторы 21 (R) и 22 (R,), конденсатор 16 (С), измеS рители на посто нном и переменном токе 36 и 37. На фиг. 6 приведены те же обозначени  , что и на фиг. 5, и дополнительно приведены резисторы 23 (Я) и 24 (Ri), катушка индуктивности 26 (L), генератор тока измен ющей0 с  частоты 38, источник посто нного тока 39, вольтметр 40.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем .

5 Измер ют сопротивление контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 на посто нном токе (фиг. 1) при помощи измерител  2, при этом измеритель 2 и двухполюсник 1 (контролируемый нерезонансный трехэлементный) питаютс  .через i замкнутый ключ 3 от источника 4 посто нного напр жени . Результат измерени  с измерител  2 поступает в виде цифрового кода на автоматический программируемый вычислитель 5, в котором запоминаетс  измеренное значение. После этого ключ 3 размыкаетс , а ключ 6 замыкаетс . Измен ют частоту генератора 7 гармонического сигнала, след т за показани ми фазометра 8, одий вход которого подключен к одной клемме контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника, а второй вход - ко второй клемме последнего через преобразователь 9 тока в напр жение. При достижении максимума или минимума показаний фазометра 8 процесс изменени  час тоты генератора 7 гармонического сигнала прекращают , и провод т измерение частоты ц., сигнала частотомером 10, а также измер ют измерителем 11 модуль комплексного сопротив- лени  контролируемого нерезонансного трех0 элементного двухполюсника 1. Измеренные значени  в виде цифрового кода поступают в вычислитель 5. Вычислитель 5 по заданной программе производит обработку результатов измерений . Программа вычислителю 5 задаетс 

5 в зависимости от вида схемы контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника . Результаты вычислений высвечиваютс  на цифровых табло 12-14 и соответствуют параметрам контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника. 1. Так, напр мер, если обозначить сопротивление контроли руемого нерезонансного трехэлементного дву полюсника 1 на посто нном токе через Ко, а модуль комплексного сопротивлени  через К при частоте со , то дл  схемы контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1,Изображенной на фиг. 2, емкост ковденсатора 15 (С), проводимость активной проводимости 17 (RI) и сопротивление рези тора 19 (R) вычисл ютс  следующим образо R KO ; КоК Kg - К Kg - К Дл  двухполюсника (фиг. 2 6), состо ще из катущки индуктивности 25 (L), проводимости 18 (R,) и резистора 20 (R) К Дл  двухполюсника (фиг. 2 в), состо ще го из резистора 21 (R резистора 22 (Ri), конденсатора 16 (С) можно записать: К Дл  двухполюсника (фиг. 2 г), состо ще из резисторов 23 (R) и 24 (R,) и катушки индуктивности 26 (L) искомые параметры определ ютс  следующим образом: R KO ; К - Kg Ко К - Kg « Пример 1. На фиг. 3 приведена принципиальна  схема устройства, реализующа  способ измерени , например, дл  двухполюсника , изображенного на фиг. 2 а. Контрюлируемый двухполюсник 1, состо щий из конденсатора 15 (С), активной проводимости 17 (Y,) и резистора 19 (R) подключают через ключ 6 к генератору 7 гармонического сигнала , при этом второй полюс контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюс1Шка 1 подключают на корпус через амперметр посто нного и переменного тока 27. Измен ют частоту сигнала генератора 7 гармонического сигнала до наступлени  минимума тангенса угла потерь контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1, фиксируют ее измерителем тангенса угла потерь 28. После этого фиксируют частоту генератора 7 гармонического сигиала и измер ют период Т частоты фиксированного сигнала частотомером 29. Далее амперметром 27 измер ют I - переменный ток фиксированной частоты, протекающий через контролируемый нерезонансный трехэлементный двухполюсник 1. Затем размыкают ключ 6, И замыкают ключ 3, тем самым подключают контролируемый нерезонансный трехэлементный двухполюсник 1 к источнику 4 посто нного напр жени , и амперметром 27 измер ют посто нный ток 1о, протекающий через контролируемый нерезонансный трехэлементный двухполюсник 1 Если выходное напр жение источника 4 посто нного напр жени  и генератора 7 гармонического сигнала равно U, то проводимость контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 .на посто нном токе определ етс , как YQ lo/U, а проводимость на фиксированной частоте, - как У I/U. По измеренным величинам определ ют искомые параметры контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 - R. Y,, С; R I/YO; Y, Ye - YO; с T(Y - YoG), где 0 Y/YO. П p и M e p 2. (Фиг. 4) . Способ реализуетс  следующим образом. Измен ют частоту генератора 7 гармонического сигнала до достижени  на фазометре 8 -максимальных показаний , и в этот момент времени фиксируют частоту генератора 7 гармонического сигнала. Затем производ т одновременное измерение частоты 6J частотомером 10, посто нного напр жени  Uo - вольтметром 34 и переменного напр жени  и - вольтметром 35. По измеренным величинам со, UQ, U легко определ ют искомые параметры контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1: L, YI, R. Если прин ть сопротивление резистоpa 31 и напр жение источника 4 посто нного напр жени  и напр жение генератора 7 гармонического сигнала равными единичным- значени м , тогда напр жени  UQ и U будут таслен но равны соответственно проводимости YQ контролируемого нерезонансного трехэлементг ного двухполюсника 1 на посто нном токе и проводимости 4 контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 на фиксированной частоте. В этом случае величина индуктивности катушки индуктивности 25 (L) определ етс  как , L 1/ (1 - 0) coY, а активна  проводимость 18 (Yj) , как

YI YO - Y0, и сопротивление резистора 20 (R), как

R YO/Y где 0 Y/YO .

П р и м е р 3. (Фиг. 5). Способ реализуетс  следующим образом. Измен ют частоту генератора 7 гармонического сигнала до достижени  на фазометре 8 максимальных показаний , и в этот момент времени фиксируют частоту генератора 7 гармонического сигнала. Затем производ т одновременное измерение: периода сигнала частотомером 29,. коэффициента передачи усилител  30 на посто нном токе измерителем 36 и коэффициента передачи усилител  30 на фиксированной частоте измерителем 37. По измерительным величинам легко определ ютс  искомые параметры контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1: R, RI, С, Если, дл  простоты, сопротивлени  образцового резистора 31 прин ть равными единишому зйачению, то коэффициенты передачи усилител  30 на посто нном токе и на фиксированной частоте будут соответственно равны сопротивлению контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 на посто нном токе (Ко) и сопротивлению контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 на фиксированной частоте (К), и если период сигнала на фиксирующей частоте равен Т, то искомые параметры наход тс  следующим образом:

R К .-7 ;

RI Ко - тК;

С Т/ (1 - 7) К,

где 7 - отношение сопротивлени  контролируемого нерезонансного трехэлементного двухпол 9сника 1 К к сопгютивлению Ко.

П р и м е р 4. (Фиг. 6). Способ реализуетс  следующим образом. Измен ют частоту генератора тока измен ющейс  частоты 38, предварительно замкнув ключ 6, до достижени  минимального значени  тангенса угла потерь контролируемого нерезонансного грехэлементного двухполюсника 1, которое фиксируес  измерителем тангенса угла потерь 28, который имеет два входа - один вход с высоким входным сопротивлением, другой - с низким. После достижени  минимального значени  тангенса угла потерь фиксируют частоту генератора тока измен ющейс  частоты 38, и измер ют падение напр жени  U на контролируемом нерезонансном трехэлементном двухполюснике 1 при помощи вольтметра 40, а затем измер ют период Т синусоидального сигнала генератора тока измен ющейс  частоты 38 частотомером 29. Далее размыкают ключ 6, замыкают ключ 3, и измер ют падение напр жени  UQ на контролируемом нерезонансном

трехэлементном двухполюснике 1 при помощи вольтметра 40. По измеренным величинам U, DO, Т легко определ ютс  искомые параметры контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1: R, RI, L. Примем

токи генератора тока измен ющейс  частоты 38 и тока источника посто нного тока 39 одинаковыми и равными единичному значению, тогда сопротивление Ко контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 на

посто нном токе будет вдсленно равно напр жению DO, измеренному вольтметром40, а сопротивление К на фиксированной частоте также численно равно напр жению U, измеренному вольтметром 40. Искомые параметры контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 наход тс  следующим образом: . R Ко;

R, к.7 - Ко; L Т (К - Ко/7 ),

где 7 - отнощение сопротивлени  контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника 1 К к сопротивлению Ко.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  параметров нерезонансных трехэлементных двухполюсников, включающий подачу на контролируемый нерезонансный трехэлементный двухполюсник напр жени  гармонического сигнала, изменение частоты напр жени  гармонического сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  быстродействи  измерений, частоту напр жени  гармонического сигнала измен ют до получени  экстремального значени  тангенса угла потерь или фазового сдвига, вносимого контролируемым нерезонансным трехэлементным Двухполюсником, фиксируют в момент достижени  экстремального значени  тангенса угла потерь ида фазового сдвига значение частоты напр жени  гармонического сигнала и,,на фиксированном значении последней измер ют модуль комплексного сопротивлени  (проводи мости) контролируемого нерезонансного трехэлементного двухполюсника и его сопротивление (проводимость) на посто нном токб, по измеренным значени м определ ют параметры контролируемого нерезонансното трехэлементного двухполюсника. 90270 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 344367 кл. G 01 R 17/10, 09.11.70.
2. 2.Авторское свидетельство СССР К 234508. КЛ. G 01 R 31/26, 18.12.67 (прототип)/ f Л1 « f.

   к «.

   а

   1

   3-1

   -Е

   Т т

   т

   Hh-

   Л -CZIb

   20

   33

   fuiA