Устройство для измерения параметров источников питания

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров стабилизаторов. Целью изобретения является повышение точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройства и объекта контроля. Устройство содержит блок 1 возмущающего воздействия (БВВ), клеммы 2 и 3 для подключения измеряемого источника питания, усилитель 4 напряжения, синхронный фильтр 5 с синхронным детектором, фильтр 6 низких частот, регистратор 7, нагрузочный резистор 8, токовый ключ 9. БВВ 1 содержит регулируемый источник 10 напряжения, элемент 11 сравнения, регулирующий элемент 12, резисторы 13, 14 и 15, ключ 16, переключатель 17, генератор 18 опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами. БВВ 1 формирует модулированное постоянное напряжение на объект контроля с постоянной глубиной модуляции. На выходе синхронного фильтра 5 с синхронным детектором формируется напряжение, пропорциональное амплитуде на выходе объекта контроля, измеряемое регистратором 7. При переключении переключателя 7 регистратором 7 фиксируется сопротивление измеряемого источника питания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1597802 (51)5 G Ol R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4246375/24-21 (22) 7.04.87 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (7!) Институт радиофизики и электроники

АН АрмССР (72) P. А. Симонян и С. А. Шашикяц (53) 621.317 (088.8) (56) Измерители нестабильности напряжений./Под ред. Б. Л. Рудницкого. М.:

Сов. радио, !975, с. 88 — 89.

Авторское свидетельство СССР № 1335815, кл. G 01 D 5/!4, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров стабилизаторов.

Целью изобретения является повышение точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройств а и объекта контроля. Устройство содержит блок 1 возмущающего воздейст2 вия (БВВ), клеммы 2 и 3 для подключения измеряемого источника питания, усилитель 4 напряжения, синхронный фильтр

5 с синхронным детектором, фильтр 6 низких частот, регистратор 7, нагрузочный резистор 8, токовый ключ 9. БВВ 1 содержит регулируемый источник 10 напряжения, эЛемент 11 сравнения, регулирующий элемент 12, резисторы 13, 14 и 15, ключ 16, переключатель 17, генератор 18 опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами. БВВ I формируеФ модулированное постоянное напряжение на объект контроля с постоянной глубиной модуляции. На выходе синхронного фильтра

5 с синхронным детектором формируется напряжение, пропорциональное амплитуде на выходе объекта контроля, измеряемое регистратором 7. При переключении переключателя 17 регистратором 7 фиксируется сопротивление измеряемого источника питания. ил.

1597802

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров стабилизаторов.

Цель изобретения — повышение точности и удобства эксплуатации за счет ! устранения ошибок средств сопряжения устройства и объекта контроля и его упрощения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения параметров источников питания.

Устройство состоит из блока 1 возмущающего воздействия (БВВ) (выделен пунктиром), клеммы 2 для подключения входа измеряемого источника питания (ИИП), клеммы 3 для подключения выхода ИИП, последовательно соединенных усилителя 4 напряжения, синхронного фильтра 5 с синхронным детектором, фильтра 6 низких частот, регистратора 7, нагрузочного резистора 8, одним концом соединенного через токовый ключ 9 с общей шиной, а другим концом с входом усилителя 4 и клеммой 3. Блок

1 возмущающего воздействия содержит регул ируемый источник 10 напряжения постоянного тока, элемент 11 сравнения, регулирующий элемент 12, первый 13, второй 14 и третий 15 последовательно включенные резио. торы, ключ 16, переключатель 17, генератор

18 опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами.

При этом выход регулируемого источника

l0 напряжения соединен с одним из входов элемента 11 сравнения, выход которого соединен с входом управления регулирующего элемента 12, вход которого соединен с входом 19 БВВ 1 для подключения источника питания, а выход регулирующего элемента 12 соединен с выходом 20 БВВ 1, который соединен z .клеммой 2, первый вывод резистора 13 соединен с выходом регулирующего элемента 12; первый вывод резистора 15 сочинен с общий шиной, вто-. рой вывод резистора 13. и первый выво!! резистора 14 соединены с вторым входом элемента 1 сравйения, второй вывод резистора 14 и второй вывод резистора 15 соединены с первым выводом ключа 16, второй вывод которого соединен.с общей ши-. ной, вход управления ключа 16 соединен с первым неподвижным контактом переключа -. теля 17, второй неподвижный контакт которого соединен с выходом 21 управления токового ключа БВВ 1, соединенного с входом управления токового ключа 9, подвижный контакт переключателя 17 соединен с одним из выходов генератора 18 опорного напряжения, два противофазных выхода которого соединены соответственно с выходами 22 и 23 опорного напряжения БВВ 1, которые соединены с входами управления. синхронного фильтра 5 с синхронным детектором.

Устройство работает следующим образом.

Увых. I + х.хвых.2

Цвых —г (3) .

35 Абсолютное значение величины скачка выход!!ого напряжения БВВ 1 будет ЛУ=

;= " !хв ь.! —. Uevx.2, тогда глубина модуляции Выхрднхого напряжения 5BB m выражается .следчрщей формулой.

4 0 .Д9 k R

ЯЬых 2(R }+ R2Ra+R } Я2+0,5R } Ra) с

-fаКим образом; Как это следует из (4), гЛубина модуляции и определяется только ..codpgтивлениями резисторов. 13 — 15 и не

45 завйО т,от напряжения !}в регулируемого и ств,дачника !О напряжения,. а величина вы-.

}!одного напряжения БВВ 1, определяемая

Ъырйкейием (3), прямр пропор} (ональна Uw . }Г. Е, 1ВЗМЕНЕНИЕ И Ус ганс!вка выход",нОго напряжения БВВ:1 производится $n йзмене5О 4ия,3"лубины модуЛяции, что приводит a постоянству отноеительного "измец иия выход,.ногов напряжения БВВ. Частота Модуляции определяется частотой генератора 18 опор- .ного . напряжения. При измерении коэф:фицйента нестабильности на выходе 23 управ,ления токовым ключом БВВ 1 напряжение отсутствует, токовый ключ 9 полностью открыт ю через резистор 8 течет номинальны!! ток, т. е. измерение проводит5

Вход измеряемого источника питания соединяется с клеммой 2, а выход с клеммой

3. Переключатель 17 устанавливается в положение измерения коэффициента нестабильности, при этом вход управления ключа 16 соединен с первым неподвижным контактом переключателя 17 и с одним из выходов генератора 18 опорного напряжения.

Генератор 18 имеет два выхода с противофазными однополярными напряжениями с частотой порядка 1 Гц. В одном полупериоде ключ 16 замыкает резистор 15 и выходное напряжение БВВ 1 определяется резисторами 13 и 14 делителя напряжения и напряжением регулируемого источника 10 напряжения согласно формуле

ЫаЯ +%}

l где U- . l — выходное напряжение БВВ1, когда ключ 16 замкнут;

Rl и R2 — величины сопротивлений резисторов 13 и 14 соответственно;

U — выходное напряжение источника

10 напряжения.

Когда ключ 16 разомкнут, выходное напряжение имеет величину

Uî"„(R + Я 2+ Я 3 )

ГдЕ У.ы.,2 — ВЫХОДНОЕ НаПряжЕНИЕ БВВ 1, при разомкнутом ключе 16;

Яз — величина резистора 15.

Среднее значение выходного напряжения

БВВ 1 определяется по следующей формуле

1597802 б формула изобретения

5 ся при номинальной нагруженности измеряемого источника питания.

Переменная составляющая выходного напряжения исследуемого источника питания, обусловленная модуляцией входного напряжения, усиливается усилителем 4 и подается к входу синхронного фильтра 5 с синхронным детектором. На выходе последнего формируется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна величине амплитуды напряжения на выходе исследуемого источника питания и обусловлена низкочастотной модуляцией входного напряжения исследуемого источника питания, а напряжения пульсации, помех или наводок не влияют на точность измерения, так как синхронный фильтр 5 с синхронным детектором обладает фильтрующим свойством как по частоте, так и по фазе. Чем больше постоянная времени синхронного фильтра 5 с синхронным детектором, тем уже его полоса пропускания и тем лучше его фильтрующие свойства.

С выхода синхронного фильтра 5 с синхронным детектором напряжение постоянного тока фильтруется в фильтре 6 низких частот от напряжения переходного процесса, обусловленного работой ключей в фильтре

5 и измеряется регистратором 7. Очевидно, что величина напряжения на входе регистратора 7 пропорциональна коэффициенту нестабильности. В другом положении переключателя 17 один из выходов генератора 18 опорного напряжения соединяется с управляющим входом токового ключа 9, а на управляемом входе ключа 16 имеем нулевое напряжение и ключ открыт, шунтируя резистор 15. Напряжение на выходе

БВВ 1 постоянное и определяется выражением (1). В одном полупериоде работы генератора 18 опорного напряжения токовый ключ 9 открыт, один вывод резистора 8 соединен с общей шиной и через него протекает номинальный ток. Во втором полупериоде токовый ключ 9 закрыт и иа выходе исследуемого источника питания ток отсутствует. Таким образом, ток в цепи нагрузки модулируется с очень низкой частотой. Переменная составляющая выходного напряжения исследуемого источника питания усиливается усилителем 4 и преобразуется в напряжение постоянного тока после син хронного фильтра 5 с синхронным детектором. Фильтр 6 низких частот ослабляет коммутационные помехи переключающих эле ментов в фильтре 5. На входе регистра тора 7 имеем постоянное напряжение, пропорциональное величине выходного сопротивления измеряемого источника питания.

Устройство для измерения параметров источников питания, содержащее блок возмущающего воздействия, который содержит ключ, переключатель и генератор опорного напряжения прямоугольной формы с двумя противофазными выходами, первый из которых соединен с первым контактом переключателя блока возмущающего воздействия и первым выходом опорного напряжения, второй — с вторым выходом опорного напряжения блока возмущающего воздействия, второй контакт переключателя соединен с выходом управления блока возмущающего воздействия, а также первую и вторую клеммы, нагрузочный резистор, токовый ключ, усилитель напряжения, синхронный фильтр с синхронным детектором, фильтр низких частот, регистратор, входы управления синхронного фильтра с синхронным детектором соединены с выходами опорного напряжения, блока возмущающего воздействия, вход усилителя напряжения соединен с первым выводом нагрузочного резистора и второй клеммой, второй вывод нагрузочного резистора соединен с первым выводом токового ключа, второй вывод которого соединен с общим проводом, а вывод управления соединен с выходом управления блока возмущающего воздействия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и удобства эксплуатации за счет устранения ошибок средств сопряжения устройства и объекта контроля и его упрощения, блок возмущающего воздействия содержит регулирующий элемент, схему сравнения, первый, второй и третий резисторы, регулируемый источник напряжения постоянного тока, при этом вход регулирующего элемента соединен с входом блока возмущаю@его воздействия и третьей клеммой, регулируемый источник напряжения постояиноГо тока соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом управления регулирующего элемента, первый вывод первого резистора соединен с выходом регулирующего элемента и первой клеммой, второй вывод третьего резистора соединен с общим проводом, соответственно второй и первый выводы первого и второго резисторов соединены с вторым выводом схемы сравнения, первый и второй выводы второго и третьего резисторов соединены с первым выводом ключа, второй вывод которого соединен с общим проводом, а вход управления соединен с третьим контактом переключателя.

Составитель В Савинов

Редактор С. Патрушева ТехредА. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 3053 Тираж 5о2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР ! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10I