SU1161901A1 - Измеритель индуктивности - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКТИВНОСТИ, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель , выход которого соединен со своим инвертирующим входом через масштабирукиций усилитель , с одной клеммой дл  подключени  катушки измер емой индуктивности, с входом одновибратора и первым входом блока управлени , опера1.щонный усилитель, охваченный резистивной отрицательной обратной св зью, выход которого соединен с неинвертируюпрм входом дифференциального усилител -ограничител , генератор опорной частоты, выход которого через блок управлени  подключен к счетчику, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности , в него введен переключатель, причем его управл ющий и аналоговые входы соединены, соответственно с 9 выходом одновибратора и другой клеммой дл  подключени  катушки / измер емой ивдуктивности, а аналоговые выходы - с входом операционного усилител  с резистивной ота с рицательной обратной св зью и общей -ШИНОЙ измерител .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может б.ыть использовано дл  измерени  индуктивности катушек и трансформаторов типй длинной линии, обладающих значительной собственной межвитковой емкостью.

Известен измеритель индуктивности и добротности катушек индуктивности , содержащий генератор переменного тока, соединенный через масштабирующий элемент с исследуемой катушкой индуктивности и аналоговыми входами второго и третьего фазовых детекторов, измерительный операционный усилитель с образцовым резистором в цепи обратной св зи , вход которого соединен с исследуемой катушкой индуктивности, а выход через опорную цепь с управл ющим и аналоговым входом первого фазового детектора и управл ющим входом второго фазового детектора , а также с управл ющим входом третьего фазового детектора непосредственно, три фильтра нижних частот, входы которых соединены с соответствующими выходами фазовых детекторов,, а выходы - через ключи с входами логометра у .

Недостаток данного измерител  невысока  точность при измерении индуктивности катушек из-за вли ни  на результат собственной межвитково емкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  измеритель индуктивности, который содержит дифференциальный усилительограничитель , выход которого соединен со своим инвертирующим входом через масштабирующий усилитель,осуществл ющий положительную обратную св зь, со входом операционного усилител  с резистивной отрицательной обратной св зью через катушку измер емой индуктивности и со своим неинвертирующим входом и с выходом операционного усилител  через последовательно включенные одновибратор и ключ. Выход дифференциального усилител -ограничител  соединен также с первым входом блока управлени , второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частот а на третий вход поступает сигнал начала измерений. К выходу блока уп:равлени  подключен счетчик 2

Известный измеритель индуктивности характеризуетс  низкой надежностью из-за реализации на выходе опера.ционного усилител  с резистивной отрицательной обратной св зью режима предельно допустимого выходного тока при замыкании ключа.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности измерител  индуктивности катушек. , , .

Цель достигаетс  тем, что в измеритель индуктивности, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель , выход которого соединен со своим инвертирующим входом через масштабирующий усилитель, с одной клеммой дл  подключени  катушки измер емой индуктивности, с входом одновибратора и первым входом блока управлени , операционный усилитель, охваченный резистивной отрицательной обратной св зью, выход которого соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител -ограничител , генератор опорной частоты, выход которого через блок управлени  подключен к счетчику, введен переКлючатель , причем его управл ющий и аналоговые входы соединены соответственно с выходом одновибратора и другой клеммой дл  подключени  катушки измер емой индуктивности,а аналоговые выходы - с входом операционного усилител  с резистивной отрицательной обратной св зью и общей шиной измерител .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого измерител .

Измеритель индуктивности катушек содержит дифференциальный усилитель-ограничитель 1, масштабирующий усилитель 2, операционный усилитель 3, катушку 4 измер емой индуктивности , одновибратор 5, переключатель 6, блок 7 управлени , на один из входов которого поступает сигнал 8 начала измерений, генератор 9 опорной частоты и счетчик 10. Выход усилител -ограничител  1 соединен со своим инвертирующим входом через усилитель 2, с управл юш 1м входом переключател  6 через одновибратор 5 и с аналоговым входом переключател  6 через катушку 4, а также непосредственно с первым входом блока 7. Аналоговые выходы переключател  6 соединены соответственно -с

3

общей шиной измерител  и инвертирующим входом усилител  3 с резистивной отрицательной обратной св зью, выход которого соединен с неинвёртирующим входом усилител -ораничител  1. Выход генератора 9 подключен к второму входу блока 7, выход которого, в свою очередь, соединен с входом счетчика 10.

Работа измерител  происходит следующим образом.

В начальный момент времени напр жение to с выхода на инвертирующий вход усилител -ограничител  поступает через усилитель 2 с коэффициентом передачи -К образу  цепь положительной обратной св зи, котора  поддерживает усилительограничитель 1 в насьпценном состо нии . Одновременно это же напр жение поступает на вход одновибратора 5 и катушки 4. Одновибратор 5 срабатывает и подает на переключатель 6 управл ющий импульс. При этом в течение времени t . значительно большем времени t зар да наибольшей собственной межвитковой емкости катушки 4, последн   через переключатель 6 оказываетс  подключенной к общей шине измерител ,причем усилитель 3 представл ет собой неинвертирующий усилитель,охваченньй глубокой резистивной отрицательной обратной св зью, с близким к нулю выходным напр жением. По окончании импульса одновибратора 5 катушка 4 через переключатель 6 соедин етс  с инвертирующим входом усилител  3 с резистивной отрицательной обратной св зью. Таким образом к моменту окончани  управл ющего импульса одновибратора 5 межвиткова  емкость катушки 4 оказываетс  полностью зар женной, что устран ет ее вли ние на результат измерени . Следует отметить. Что закон изменени  тока в катушке А

1619014

при подключении ее через переключатель 6 к инвертирующему входу усилител  3 остаетс  п|)актически неизменным , поскольку происходит коммутаци  участков электрической цепи с одинаковыми потенциалами. Разлага  экспоненциальную функцию в степенной р д и ограничива сь двум  первыми членами разложени  получим

P -toB5

р

Р t t

CBS

В момент смены знака разности напр жений на входах усилител -ограничител  1 напр жение на его выходе за счет положительной обратной св зи через усилитель 2 скачком сменит знак и описанный йроцесс повтор  ,етс . При этом период повторени  генерируемых на выходе усилител ограничител  1 пр моугольньк импульсов пропорционален индуктивности катушки 4 I

T 4K-f- . RO

При поступлении сигнала 8 начала измерени  на блок 7 последний вьщел ет импульсы, количество которых определ етс  частотой следовани  импульсов, поступающих на блок 7 с генератора 9 и периодом повторени  генерируемых на выходе усилител ограничител  1 пр моугольных импуль;сов , поступающих также на блок 7. Выделенные импульсы опорной частоты поступают на счетчик 10, на котором регистрируетс  и отображаетс  число равное измер емой индуктивности катушки .

Таким образом, использование коммутатора на входе операционного усилител  позволило снизить величину максимально допустимого выходного тока и тем самым облегчить режим работы устройства.

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКТИВНОСТИ, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, выход которого соединен со своим инвертирующим входом через масштабирующий усилитель, с одной клеммой для подключе ния катушки измеряемой индуктивности, с входом одновибратора и первым входом блока управления, операционный усилитель, охваченный резистивной отрицательной обратной связью, выход которого соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя-ограничителя, генератор опорной частоты, выход которого через блок управления подключен к счетчику, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен переключатель, причем его управляющий и аналоговые входы соединены, соответственно с выходом одновибратора и другой клеммой для подключения катушки ι измеряемой индуктивности, а аналоговые выходы - с входом операционного усилителя с резистивной отрицательной обратной связью и общей шиной измерителя.