ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ


RU (11) 2156982 (13) C1

(51) 7 G01R27/02, G01R17/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.09.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 99107029/09 
(22) Дата подачи заявки: 1999.03.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.03.31 
(45) Опубликовано: 2000.09.27 
(56) Аналоги изобретения: ПЕРЕДЕЛЬСКИЙ Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.48, рис.2.8, схема 1. SU 1583872 A1, 07.08.1990. SU 800899, 30.01.1981. SU 467273, 23.07.1975. SU 1629875 A1, 23.02.1991. SU 1499268 A1, 07.08.1989. RU 2105315 C1, 20.02.1998. ИЛЮКОВИЧ А.М. Техника электрометрии. - М.: Энергия, 1976, с.318 и 319, рис.15-2. 
(71) Имя заявителя: Орловский государственный технический университет 
(72) Имя изобретателя: Передельский Г.И. 
(73) Имя патентообладателя: Орловский государственный технический университет 
(98) Адрес для переписки: 302020, г.Орел, Наугорское ш. 29, Орловский государственный технический университет 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ 

Устройство относится к измерению параметров двухполюсников. Измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор (Г) (1) трапецеидальных импульсов, измеряемый двухполюсник (Д) (2,3,4) и операционный усилитель (ОУ) (5). К общему выводу Д (2,3,4) и инвертирующему входу ОУ (5) подключен первый вывод двухполюсника (1) с регулируемыми элементами (7,8,9), второй его вывод соединен с выходом ОУ (5). Каждый из двух (Д) состоит из последовательно соединенных конденсатора (К) и резистора, относительно которых параллельно включен резистор. Выход ОУ (5) соединен с первым входом двухвходового аналогового сумматора (С) (10), второй его вход подключен к первому выходу Г (1), соединенному с измеряемым Д. Выход С через разделительный К (11) подключен к первому входу нуль-индикатора (12). Второй его вход - вход синхронизации - соединен с вторым выходом Г(1) - выходом синхронизации. Для отсчета искомых параметров необходимо привести к нулю информационный сигнал. Уравновешивание является раздельным зависимым на постоянном и линейно изменяющемся участках трапецеидального импульса. Технический результат: уменьшение погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от влияния входных емкости и сопротивления нуль-индикатора с дифференциальным входом или дифференциального усилительного каскада. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков.

Известен мостовой измеритель параметров трехэлементных двухполюсников [1], содержащий генератор трапецеидальных импульсов, емкостную мостовую цепь и нуль-индикатор с дифференциальным входом.

Недостатком его является понижение точности за счет составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль-индикатора с дифференциальным входом. Эти входные параметры незримо вносятся в соответствующие плечи емкостной мостовой цепи.

Известен автоматический мост переменного тока [2], содержащий генераторы коротких и длинных импульсов, мостовую цепь, дифференциальный усилитель, два управляемых ключа и три канала преобразования сигналов с выхода мостовой цепи.

Недостатком его является усложнение схемы устройства за счет трех каналов преобразования сигналов с выхода мостовой цепи вместо одного.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа электрический мост [3], содержащий питающий генератор, мостовую цепь, одна из ветвей которой состоит из двух одинаковых последовательно включенных двухполюсников из последовательно соединенных резистора и конденсатора, относительно которых параллельно включен резистор, а другая ветвь - из двух последовательно соединенных резисторов, нуль-индикатор с дифференциальным входом.

Недостатком его является повышение погрешности измерения за счет составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль-индикатора с дифференциальным входом. Эти входные параметры незримо вносятся в соответствующие плечи мостовой цепи.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль- индикатора с дифференциальным входом или дифференциального усилительного каскада.

Это достигается тем, что в измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор трапецеидальных импульсов, первый вывод которого заземлен и является общим для двух его выходов, измеряемый двухполюсник, в частном случае состоящий из последовательно соединенных резистора и конденсатора, относительно которых параллельно включен резистор, операционный усилитель, между инвертирующим входом которого и вторым выводом генератора, относящимся к первому его выходу, включен измеряемый двухполюсник, между неинвертирующим входом и землей включен резистор, к инвертирующему входу подключен первый вывод двухполюсника с регулируемыми элементами, состоящего из последовательно соединенных резистора и конденсатора, параллельно относительно которых включен резистор, второй вывод этого двухполюсника соединен с выходом операционного усилителя, нуль-индикатор, первый вывод которого соединен с землей и является общим для двух его входов, второй вывод, относящийся к первому входу, соединен с разделительным конденсатором, а третий вывод, относящийся ко второму входу - входу синхронизации, соединен с третьим выводом генератора, который относится ко второму его выходу - выходу синхронизации, введен двухвходовой аналоговый сумматор, первый вывод которого, общий для его входов и выхода, соединен с землей, второй вывод, относящийся к первому входу, подключен к выходу операционного усилителя, а третий вывод, относящийся ко второму входу, соединен со втором выводом генератора, выход сумматора подключен к разделительному конденсатору.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема измерителя параметров двухполюсников. Измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 импульсов в виде прямоугольной трапеции, где первая половина его имеет плоскую вершину, а вторая - линейно изменяющееся напряжение. Один вывод генератора соединен с землей и является общим для двух его выходов. К первому выходу генератора подключен измеряемый двухполюсник из конденсатора 2 (C2), резистора 3(R3) и резистора 4(R4). Этот двухполюсник подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 5, неинвертирующий вход которого через резистор 6 подключен к земле. Между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя включен двухполюсник с регулируемыми элементами из конденсатора 7 (C7), резистора 8(R8) и резистора 9(R9). Выход этого усилителя соединен с одним из входов двухвходового аналогового сумматора 10, а к другому входу подключен первый выход генератора. Выход сумматора через разделительный конденсатор 11 соединен с первым входом нуль-индикатора 12 с несимметричным входом. Второй вход его - вход синхронизации - соединен со вторым выходом генератора - выходом синхронизации.

Измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. С генератора 1 подается последовательность трапецеидальных импульсов. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса конденсаторы 2 и 7 представляют собой разрыв цепи, выходное напряжение аналогового сумматора имеет плоскую вершину и зависит от соотношения между значениями сопротивлений резисторов 4 и 9. Такая ситуация будет до момента окончания плоской вершины импульса питающего генератора. Регулировкой значения сопротивления резистора 9 приводим к нулю плоскую вершину выходного импульса, выполнив первое условие уравновешивания R9-R4 = 0 (1).

Уравновешивание отмечаем по нуль-индикатору, в качестве которого можно использовать осциллограф. После выполнения условия (1) на участке действия линейно-изменяющегося напряжения питающего импульса выходное напряжение имеет плоскую вершину после окончания переходного процесса. Регулировкой значения емкости конденсатора 7 приводим эту плоскую вершину к нулю, отмечая это по нуль-индикатору. В результате выполняется второе условие уравновешивания C2 - C7 = 0 (2). После этого в районе начала, середины и конца питающего импульса в выходном сигнале имеются экспоненциальные всплески. Они аналогичным образом приводятся к нулю регулировкой резистора 8 и тем самым выполняется третье условие уравновешивания R8 - R3 = 0 (3). Отсчет искомых параметров берется по значениям регулируемых параметров (1), (2), (3). Схема измеряемого двухполюсника может быть и другой.

Таким образом, в данном измерителе параметров двухполюсников уменьшена погрешность измерения за счет исключения составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль- индикатора с дифференциальным входом или дифференциального усилительного каскада, т.к. измеряемый двухполюсник здесь не шунтируется входной емкостью и входным сопротивлением электронной схемы и, соответственно, отсутствуют связанные с ними составляющие погрешности.

При этом измеритель относится к нулевым, т.к. для отсчета искомых параметров необходимо привести к нулю информационный сигнал. Уравновешивание измерителя является раздельным зависимым. Допустима небольшая нестабильность амплитуды импульсов генератора, как и у такого нулевого измерителя, как электрический мост, ибо эта амплитуда не входит в выражения для отсчета искомых параметров (1), (2), (3). Допустима также небольшая нестабильность длительности импульсов питающего генератора и их частоты повторения.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Кнеллер В.Ю., Боровских Л.П. Определение параметров многоэлементных двухполюсников.- М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 102, рис. 2.51.

2. А.с. N 467273, МКИ G 01 R 17/10. Автоматический мост переменного тока / А.А. Чеснис. - опубл. в БИ, 1975, N 14.

3. Передельский Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 48, рис. 2.8, схема 1 - прототип. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор трапецеидальных импульсов, первый вывод которого заземлен и является общим для двух его выходов, измеряемый двухполюсник, в частном случае состоящий из последовательно соединенных резистора и конденсатора, относительно которых параллельно включен резистор, операционный усилитель, между инвертирующим входом которого и вторым выводом генератора, относящимся к первому его выходу, включен измеряемый двухполюсник, между неинвертирующим входом и землей включен резистор, к инвертирующему входу подключен первый вывод двухполюсника с регулируемыми элементами, состоящего из последовательно соединенных резистора и конденсатора, параллельно относительно которых включен резистор, второй вывод этого двухполюсника соединен с выходом операционного усилителя, нуль-индикатор, первый вывод которого соединен с землей и является общим для двух его входов, второй вывод, относящийся к первому входу, соединен с разделительным конденсатором, а третий вывод, относящийся к второму входу - входу синхронизации, соединен с третьим выводом генератора, который относится к второму его выходу - выходу синхронизации, отличающийся тем, что в него введен двухвходовый аналоговый сумматор, первый вывод которого, общий для его входов и выхода, соединен с землей, второй вывод, относящийся к первому входу, подключен к выходу операционного усилителя, а третий вывод, относящийся к второму входу, соединен с вторым выводом генератора, выход сумматора подключен к разделительному конденсатору.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru