Способ измерения параметров rc- и rl-цепей

 

Использование: в измерительной технике и предназначено для автоматического измерения параметров RC- и RL-цепей. Сущность изобретениях целью повышения точности на измерительную цепь подают сигнал прямоугольной или линейно изменяющейся формы, сравнивают сигнал на выходе измерительной цепи с опорным сигналом, изменяют в момент равенства выходного и опорного сигналов полярность входного воздействия и полярность опорного сигнала, измеряют начальный период колебаний, изменяют величину входного или опорного сигнала, измеряют период текущих колебаний, сравнивают его с заданной величиной периода, повторяют изменения величины входного или опорного сигнала до момента равенства текущего периода заданной величине периода , определяют величину значения изменяемого входного или опорного сигнала и определяют искомые параметры RL-и RC- цепей по формуле Пх (Кн, Кз,Тз,Тн), где Пх - определяемый параметр исследуемой цепи (Lx, Cx, Rx); a const - начальное значение входного сигнала; b const - начальное значение опорного сигнала; f(KH, Кз, Тн, Тз) - линейная функция известного вида а, ± 1}. Зил. Чзяпа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОО Ю

} ) (") (21) 4941323/21 (22) 03,06,91 (46) 23.07,93, Бюл, М 27 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.И.Мартяшин, А.Ф.Мольков и 6,Л.Свистунов (56) Авторское свидетельство СССР

М 230295, кл. G 01 R 27/26, 1967.

Авторское свидетельство СССР

М 613267, кл. G 01 R 27/26, 1978.

Авторское свидетельство СССР

hL 1372250, кл. G 01 R 27/26, 1988; (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

RC- u RL-ЦЕПЕЙ (57) Использование: в измерительной технике и предназначено для автоматического измерения параметров RC- u RL-цепей. Сущность изобретения: с целью повышения точности на измерительную цепь подают сигнал прямоугольной или линейно изменяющейся формы, сравнивают сигнал а выходе измерительной

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для автоматизации измерений параметров двухэлементных RC- u RL-цепей.

Целью изобретения является повышение точности.

Нэ фиг. 1 представлена блок-схема одного из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ (в режиме измерения параметров RL-цепи); на фиг. 2— пример построения измерительной RC-цепи; на фиг. 3- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

» . Ы 1829014А1 цепи с опорным сигналом, изменяют в момент равенства выходного и опорного сигналов полярность входного воздействия и полярность опорного сигнала, измеряют начальный период колебаний, изменяют величину входного или опорного сигнала, измеряют период текущих колебаний, сравнивают его с заданной величиной периода, повторяют изменения величины входного или опорного сигнала до момента равенства текущего периода заданной величине периода, определяют величину значения изменяемого входного или опорного сигнала и определяютискомыепараметры RL- u RCцепей по формуле Пх= а"о f (Кн, КЗ,ТЗ,Тн), Б где Пх — определяемый параметр исследуемой цепи (Lx. Cx, Ях); a=const — начальное значение входного сигнала; b=const — начальное значение опорного сигнала; ((Кн, Кд, Тн, Тз) — линейная функция известного вида а, j3=(0 + 1). 3 ил, Устройство содержит формирователь 1 ь входного .воздействия, выход которого че- ф, рез измерительную цепь 2 соединен в первым входом блока 3 сравнения, выход которого соединен с входом формирователя

1 входного воздействия, с первым входом масштабирующего блока 4 и входом ЭВМ 5, первый вход которого соединен с индикатоpoN6, а второй выход подключен ко второму входу масштабирующего блока 4, выход которого соединен с вторым входом блока 3 сравнения.

Устройство работает следующим образом(фиг. 3), При включении напряжения пи1829014 тания на выходе блока 3 сравнения, в качестве которого может быть использован дифферен циал ьный усилитель-ограничитель, скачкообразно возникает напряжение 0з, . например, положительной полярности. Оно подается на вход формирователя 1, с выхода которого — на вход измерительной цепи 2 подается линейно изменяющееся напряже, ние 01

U1(г)--0зс/ rt, где tt — постоянная времени. определяющая скорость изменения воздействия.

На выходе измерительной цепи 2, которая может быть построена, например, на базе операционного усилителя, содержащего во входной цепи резистор Ro, а в цепи обратной связи исследуемую RL-цепь, возникает напряжение (информативный сигнал) вида

U2(t) = р (Lx+ Rxt), 0з где Ro — сопротивление опорного резистора;

Lx, Rx — искомые параметры В1=цепи.

Это напряжение подается на инвертирующий вход блока 3 сравнения, на неинвертирующем входе которого присутствует опорный сигнал — промасштабированное выходное напряжение блока 3 сравнения

04=К 0з, где Кн — начальное значение коэффициента масштабирования блока 4.

В момент времени, когда значение разь ности напряжений «а входах блока 3 сравнения

Л 0=0<-Uz(t) меняет знак, напряжение на выходе блока 3 сравнения скачкообразно. изменяет знак нв противоположный и описанный процесс повторяется с учетом перемены знака, В схеме возникают незатухающие релаксационные колебания, период которых

Тн определяется из равенства

Кн 03(Lx+ Rx — ):

03 Тн пот

Тн

Затем один из опорных параметров, определяющих период автоколебаний (lн . Кн, Ro) принудительно изменяется (уменьшается, увеличивается), что приводит к уменьшению (увеличению) периода автоколебаний до достижения заданного значения величины период Тз.

На фиг, 1 изменение периода производится за счет изменения уровня сравнения

"0 блока 3 сравнения путем изменения коэффициента масштабирования К масштабирующего блока 4.

Управление последним ведется микроЭВМ 5, которая измеряет текущее значение периода автоколебаний и сравнивает с заданным значением периода Тз.

Если Ti=Tg, выдается команда на дальнейшее изменение коэффициента масштабирования К масштабирующего блока 4, в качестве которого может быть использован кодоуправляемый делитель напряжения, При определенном значении К =Кз достигается равенство Т =1 з и процесс изменения периода останавливается.

МикроЭВМ фиксирует значение кода соответствующее К3, В результате аппаратурно формируется следующая система уравнений:

Тн

Rx

Тз35

Решая систему уравнений относительно искомых параметров Lx, Rx получаем

THK3 — T3Ki, -х= т о

1н ТЗ

Rx= 2TRo Т

Кн — Кз

Тн ТЗ

Аналогичные формулы получаются при изменении периода посредством изменения t Ro.

Для измерения параметров RC-цепи из50 мерительная схема 2 строится по фиг. 2.

ЭВМ 5 по предварительно введенным значениям Кн, Тз и зафиксированным в процессе измерения значениям Кз, Тн, вычисляет искомые значения Lx. Rx Cx

В общем виде формула для определения параметров RC- u RL-цепей представлена следующим выражением

Пх=а"Ь (Кн, Тн, Кз, Тз), 182901 где Пх — искомый параметр исследуемой цепи (Lx, Rx. С );

a=const — первоначальное значение параметра входного воздействия;

b=const — первоначальное значение параметра опорного сигнала;

f(KH, Тн, Кэ, Тэ) — линейная функция известного вида а, P - {О + 1 j.

Значения a,P зависят от конкретной реализации способа, Таким образом, в предлагаемом способе по сравнению с прототипом повышение точности достигается введением заданной величины периода текущих колебаний Тз, исключаются операции определения отношения текущего и начального значений периода, определения отношения величины текущего значения изменяемого входного или опорного сигнала к величине их начального значения с сопутствующими им погрешностями.

Формула изобретения

Способ измерения параметров RC- u

К1=цепей, заключающийся в том, что подают на измерительную цепь сигнал прямоугольной или линейно изменяющейся формы, сравнивают сигнал на выходе измерительной цепи с опорным сигналом, изменяют в момент равенства выходного и опорного сигналов полярность входного воздействия и полярность опорного сигнала, измеряют начальный период колебаний, о т5 л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, изменяют величину входного или опорного сигнала, измеряют период текущих колебаний, сравнивают его с заданной величиной периода Тэ, повторяют

10 изменения величины входного или опорного сигнала до момента равенства текущего периода заданной величины Т периода Тэ, определяют величину значения иэменяемого входного или опорного сигнала и опреде15 ляют искомые параметры RL u RC-цепи по формуле

П»= а"b f(KH, Кз, Тн, Тэ), 20 где П вЂ” определяемый параметр исследуемой цепи (Lx, Rx, С4: а=сопм — начальное значение входного сигнала:

b onst -: начальное значение опорного

25 сигнала;

f(K,, Кэ, Т, Тэ) — линейная функция известного вида: а,Р (О 4 1).

1829014

Составитель И. Бахтина

Техред М.Моргентал Корректор М. Андрушенко

Редактор

Заказ 2474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35. Раушскал наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент*, r. Ужгород, ул.Гагарина, 101