SU920566A1 - Цифровой измеритель сопротивлени емкости и индуктивности - Google Patents

Description

(5) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЕМКОСТИ И ИНДУКТИВНОСТИ

I

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано дл  из.мерени  параметров электро-радиоцепей с сосредоточенными элементами, под которыми понимаетс  сопротивление R, емкость С и индуктивность L.

№вестно устройство дл  измерени  R, L, С параметров, основанное на врем -импульсном преобразовании переменного напр жени  (или тока), пропорционального измер емому параметру. Известные цифровые измерители сопротивлени , емкости и индуктивности, основанные на преобразований измер емого параметра в пропорциональный временной интервал (и затем в код) путем создани  в исследуемой цепи переходных режимов при питании ее определенными сигналами, чаще всего . пр моугольными и другими l.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не удовлетвор ет требовани м инвариантности неинфор.мативных параметров и обладает сложными алгоритмами обработки измерительной информации, привод щими к сложной аппаратурной реализации.

Наиболее близким к изобретению ,  вл етс  цифровой измеритель сопротивлений , емкости и индуктивности, содержащий управл емый генератор синусоидального напр жени , частотозависимую цепь, состо щую из

10 измер емого и образцового элементов, преобразователь изменени  параметров цепи в напр жение, формирователь пе- . риода выходного генератора, цифровой измеритель периода, два коммутатора,

ts источник напр жени  посто нного тока , врем -импульсный преобразователь и цифровой измеритель отношени  временных интервалов, а преобразователь изменени  параметров измерительной

20 цепи в напр жение содержит фазовременной формировател, умножитель частоты генератора в восемь раз, форми-, рователь .периода умноженной частоты. формирователь разностных сигналов и интегратор zj. Недостатками этого измерител   вл ютс  весьма сложна  аппаратурна  реализаци , что приводит к невысокой TOMHOCtH измерени , обусловленной необходимостью выполнени  большого числа измерительных преобразований, каждое из которых вносит свою погрешность в результат измерени , и низкое быстродействие, которое рбусловлено необходимостью перестрой ки гетеродинов в процессе измерений до выполнени  соответствующих услоВИЙ . Этот недостаток особенно про в- 15

л етс  при измерени х на низких частотах , а также он не позвол ет измер ть такие параметры, как добротность катушек и тангенс угла потерь конденсаторов и требует предварительного знани  характера исследуемого реактивного элемента - индуктивность или емкость.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и быстродействи  и расширение функциональных возможностей .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель сопротивлени  емкости и индуктивности, содержащий генератор синусоидального напр жени , подключенный ко входу измерительной цепи и к одному из входов первого коммутатора,.последовательно соединенные врем импульсный преобразователь и блок делени , второй коммутатор и блок управлени , два выхода которого соответственно соединены с управл ющими входами первого и второго коммутаторов , введены нуль-орган, суммирующий и вычитающий счетчики, блок переноса и третий коммутатор, приче вход нуль-органа соединен с общим выводом измерительной цепи и с другим входом первого коммутатора, выход которого соединен с входом врем -импульсного преобразовател , а выход нуль-органа соединен со входом блока управлени  и с одним из входов второго коммутатора, выход последнего соединен с управл ющим входом врем -импульсного преобразовател , а другой вход второго коммутатора соединен с выходом вычитающего счетчика и с первым входом блока переноса, выход которого соедине с входом вычитающего счетчика. 9

тельную цепь 2, включающую измер емый элемент 2 и образцовый элемент Ц, коммутатор 5 нуль-орган 6, -блок 7 управлени , врем -импульсный преобразователь 8, содержащий генератор 9 импульсов и преобразователь 10 напр жение-врем , коммутаторы 11 и 12, суммирующий счетчик 13, блок I переноса, вычитающий счетчик 15

и блок 16 делени .

Устройство работает следующим образом .

Синусоидальное напр жение lJ(t) с выхода генератора 1 синусоидального напр жени  поступает на измери-

тельную цепь 2 и на первый вход (вход а) коммутатора 5- В измеритель ной цепи 2 протекает синусоидальный ток

i (t) IrrtsiniOt

где ;

амплитуда выходного напр жени  генератора 1 синусоидального напр жени  , Z - полное сопротивление измерительной цепи 2. С достаточной степенью точности можно считать Z - Z, так как сопротивление RO образцового элемента Ц выбираетс  из услови 

.

Ток I(t) образует на образцовом элементе 4 падение напр жени 

: IJo(t) t

где Мт Ц RO

Claims (1)

1. Напр жение Up(t), пропорциональное току I (t), подаетс  на второй вход (вход Ь) коммутатора 5Измерение производитс  в два этапа . На первом этапе измер ют мгно6 счетный вход последнего и счетный вход суммирующего счетчика, соответственно соединены с выходами третьего коммутатора, а управл ющие входы блока переноса и третьего коммутатора соединены с третьим выходом блока управлени , а вход третьего коммутатора соединен с другим выходом врем -импульсного преобразовател . На чертеже представлена функциональна  электрическа  схема измерител  . , Измеритель содержит генератор 1 синусоидального напр жени , измеривенные значени  U(0) и и(Ш). 8 этом случае коммутатор 5 открыт по входу а и через него на вход врем -импульс ного преобразовател  8 поступает напр жение U(t) с выхода генератора 1 синусоидального напр жени . Нуль-орган 6 выдел ет переходы через нуль напр жени  Uj (t), пропорционального току i (t), и формирует в эти моменты импульсы, поступающие в блок 7 управлени  и на первый вход (вход а) второго коммутатора 11, который открыт по этому входу. Проход  через коммутатор 11, импульсы поступают на запуск врем -импульсногр преобразовател  8, На выходе последнего образуетс  код мгновенного значени  напр жени  U(0). В это же врем  коммутатор 12 открыт по выходу а и закрыт по выходу Ь. Импульсы с генератора 9 Импульсов врем -импульсного преобразовател  8 .через коммутатор 12 поступают на суммирующий счетчик 13 в котором они накапливаютс  за полупериод тока (или напр жени ). Это означает, что в суммирующем счетчике 13 записан код N 2 т.е. половины периода Т. После окончани  полупериода X тока блоком 7 управлени  коммут оторы 11 и 12 перевод тс  в другое состо ние, при котором коммутатор 11 открываетс  по входу а, а коммутатор 12 открываетс  по выходу а. Кроме того, сигналом с третьего выхода блока 7 управлени , поступающим на управл ющий вход блока . Ц переноса, код N- из суммирую-. щего счетчика 13 переписываетс  в вычитающий счетчик 15 со сдвигом на один разр д, т.е. в вычитающем счетN ,, чике 15 записан код - N-r-. Импульсы с генератора 9 импульсов поступают через коммутатор 12 по выходу b на списывание показаний вычитающего счетчика 15- Когда вычитающий счетчик 15 обнулитс , на его выходе формируетс  импульс. Очевидно, момент по влени  этого импульса соотвётствует четверти периоду u)t у. Этот импульс по входу b коммутатора 11 поступает на запуск врем -импу ьс ного преобразовател  8, которым производитс  преобразование мгновенного значени  напр же,ни  U(). Код этого ( тг напр жени  поступает на блок 16 делени . Выходным импульсом вычитающего счетчика 15 код молупериода из суммирующего счетчика 13 через блок. переноса снова вводитс  в вычитающий счетчик 15. По полученным значени м U(0) и и у в блоке 16 делени  определ ют дл  катушки индуктивности коэффициент добротности л -Ш) дл  конденсатора тангенс угла потерь На втором этапе измерений определ ют амплитуду тока 1п и затем параметры R, L, С. Дл  определени  амплитуды тока по сигналу с первого выхода блока 7 управлени  коммутатор 5 переводитс  в другое состо ние, при котором он открываетс  по входу b и на врем -импульсный преобразователь 8 через него поступает напр жение Uo (t) , пропорциональное току i(t). Коммутатор 11 по-прежнему открыт по входу Ь, а коммутатор 12 по выходу Ь. В момент перехода тока i (t) через нуль коммутатора 12 открываетс  по выходу b управл ющим сигналом с блока 7 управлени , и импульсы с генератора 9 импульсов поступают на списывание показаний вычитающего счетчика 15. Момент обнулени  вычитающего счетчика 15 как и в предыдущем случае, соответствует полупериоду тока, т.е. его амплитуде . Ка выходе вычитающего счетчика 15 формируетс  импульс, который поступает через коммутатор 11 на запуск врем -импульсного преобразовател  8. На выходе преобразовател  8 образуетс  код, пропорциональный амплитуде тока Irrv- Этот код поступает в блок 1.6 делени , в котором производитс  определение искомого параметра согласно соотношени м. Формула изобретени . Цифровой измерител сопротивлени  емкости и индуктивностиj содержащий генератор синусоидального напр жени  подключенный ко входу измерительной