Устройство для определения параметров колебательных контуров

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения добротности колебательных контуров (К) и реактивностей низкодобротных К. Устройство содержит генератор 1 возбуждакяцего напряжения, блок 5 автоматической регулировки, детектор 5, измерительный блок 7, элемент.8 связи , К 9 и вольтметр 10. В устройство введен фазовый детектор 3, на входы которого поступают напряжение и и и д с генератора 1 возбуждения и измерительного блока 7. Выходное напряжение U, Ucosi/, где (f - угол сдвига фаз между напряжениями и, и и j. , подают на блок 6 вычитания , куда подается напряжение Ug детектора 5. Получаемое разностное напряжение равно U U cosif- Uj. Параметры колебательного контура определяют из выражений, представленных в тексте описания. 1 ил. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ> 4 С 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 4086553/24-21 (22) 09,07,86 (46) 15.02.88, Бюл. (72) В ° В. Молочников (53) 621.317.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 970264, кл. G О1 R 27/26, 1984.

Измеритель добротности типа Е4-1О (СССР). Техническое описание и инст" рукция по эксплуатации. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и позволяет повысить точность измерения добротности колебательных контуров (К) и реактивностей ниэкодобротных К. Уст„„SU„„1374146 А1 ройство содержит генератор 1 возбуждающего напряжения, блок 5 автоматической регулировки, детектор 5, измерительный блок 7, элемент.8 связи, К 9 и вольтметр 10. В устройство введен фазовый детектор 3, на входы которого поступают напряжение

U u U » с генератора 1 возбуждения и измерительного блока 7. Вы"

I ходное напряжение U,= Ucosp где — угол сдвига фаэ между напряжениями

U, и U „., подают на блок 6 вычитанияв куда подается на ряжение Цех детектора 5. Получаемое разностное напряжение равно U = U „cosv- U >

Параметры колебательного контура определяют из выражений, представленных в тексте описания. 1 ил.

1374146

15 (2) 20 С а Я вЂ” = О/С

1 ы ?, ч 1

ы,-С- r r (3) (4) 25 .

35

45 — — (1+а ) .

0»р La п20 (5) 50

Изобретение относится к области радиоизмерительнай техники и может быть использовано для измерения добротности, тангенса угла потерь ди" электриков, активного сопротивления, емкости и индуктивности.

Целью изобретения является повышение точности измерения добротности высокодобротных колебательных контуров и реактивностей низкодобротных колебательных контуров.

На чертеже приведена . блок-схема устройства для определения параметров колебательных контуров. Схема устройства содержит генератор 1 возбуждающего напряжения, резистор

2, фазовый детектор 3, блок 4 автоматической регулировки, детектор 5, блок вычитания 6,. измерительный блок 7, элемент связи 8, колебательный контур 9, вольтметр 10.

Причем с выходом генератора 1 возбуждающего напряжения соединен резистор 2 и первый вход фазового детектора 3, а управляющий вход -. с выходом. блока 4 автоматической ре" гулировки, вход которого соединен с выходом детектора 5 и с первым вхо1 дом вычитающего блока 6, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора 3. Второй вывод резистора 2 соединен с входом детектора 5, с вторым входом фазового де" тектора 3 и с входом измерительного блока 7, содержащего последовательно включенные элемент связи 8 и измерительный колебательный контур 9.

Выход блока вычитания 6 соединен с вольтметром 10.

Устройство для определения параметров колебательных контуров работает следующим образом.

Возбуждающее напряжение с заданной частотой с выхода генератора 1 через резистор 2 и элемент связи 8 поступает в измерительный колебательный контур 9. При настройке колебательного контура 9 в резонанс на частоту возбуждающего напряжения с помощью образцового реактивного элемента (в частности, измерительного конденсатора) изменяется входной импеданс измерительного блока 7.

При этом входной импеданс измери-. тельного блока содержит активную

R и реактивную Х „составляющие. е»

Активная составляющая входного импеданса измерительного блока определяется активной мощностью потребляемой измерительным колебательным контуром, т.е. г

° Пв» г = — —, (1)

Re» где i - ток в колебательном контуре; г " активное сопротивление колебательного контура в последовательном замещении;

U „ — входное напряжение измерительного блока 7;

Re»- активная составляющая входного импеданса измерительного блока 7.

Учитывая, что

1 за Ц чс ° в» " в

° 6." где Q — добротность колебательного контура,"

ы, - заданная угловая частота возбуждающего напряжения;

С„ 1 " соответственно значения емкости и индуктивности колебательного контура при резонансе;

n - коэффициент связи колебательного контура 9 с внешней цепью через элемент связи 8;

IС - относительная расстройка колебательного контура по емкости; из выражений (1) и (4) получим

r q 1+а

R — (1+а ) = — — -уЬВ III и.Соn Q

При резонансе а=0 и г 1 с)Д., R

32 (6) и ш,С,п Я п Q

Из выражений (5) и (6) видно, что величина активной составляющей R « входного импеданса измерительного блока 7 при известных значениях ы, и, С (или Ь,) дает полную информа-, цию IIQ j.„îáðoòíîñòè и г, Ь, С - параметрах исследуемого колебательного контура.

1374146 ражений (5), (6), (8) и (11) определяется максимальным значением pasностного напряжения U, получаемого на выходе блока вычитания 6 (т.е . максимальным показаниям вольтметра 10). По известным значениям м,, С, (или L,), U, К и U „ определяют параметры колебательного контура:

Uex гК и ц 1

1 U ыi. U (12) .2 °

R оС о п П х Кп П бх

Ь вЂ”--г . с.

U U„созе (7) Ф о р м у л а и s о б р е.т е н и я (8) ЗО

П1 соз Ч 11 11

X ex

U„=U, (9) 1

R 1+ ——

Х ьх

Rï

К Квх 7 где R — — -

R+R 2

Sx (10) Составитель А. Криков

Редактор О. Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 570/41 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Измерение активной составляющей входного импеданса измерительного блока 7 производится следующим образом. На первый вход фазового детектора 3 поступает напряжение U, с выхода генератора 1, а на второй

-вход - напряжение U „ с входа измерительного блока 7.

При этом напряжение U „ подцерживается постоянным с помощью блока 4 автоматической регулировки выхода и является опорным напряжением для детектора 3.

В результате на выходе фазового детектора 3 получают напряжение, определяемое выражением где ц - угол сдвига фаз между напря- 20 жениями Б„ и U которое подают на первый вход блока 6 вычитания. На второй вход блока 6 вычитания подают напряжение с выхода детектора 5, величина кото- 25 рого равна U».

При этом на выходе вычитающего устройства получают разностное значение напряжения, равное

Х Ьх

arch.g —Kn

В результате из выражений (8)-(10)

Кьх- К (11)

Момент резонайса измерительного

-колебательного контура согласно выУстройство для определения параметров колебательных контуров, содержащее генератор возбуждающего напряжения, а также детектор и измерительный блок, соединенные своими

1 I входами,, блок автоматической регулировки выхода, вход которого соединен с выходом детектора, а выходс управлякицим входом генератора возбуждающего напряжения, и вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены резистор, фазовый детектор и вычитающий блок, при этом через резистор соединен выход генератора возбуждающего напряжения с входом измерительного блока, первый вход фазового детектора соединен с выходом генератора возбуждающего напряжения, второй вход - с входом измерительного блока, а выходс первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выодом детектора, а выход - с входом ольтметра.