Способ измерения пассивных параметров электрических цепей

1 (ПатЕ 1:, — :. =кая б блио.-,е ..а f» Q A

О П И АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

270881

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11 ll.1969 (№ 1304103/18-10) с присоединением заявки ¹ 1321663/18-10

Приоритет

Опубликовано 12.V.1970. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 24.УП1.1970

Кл. 21е, 29/02

МПК G Olr 17/00

Ъ ДК 621.317.791(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. E. Иванов, 1О, П. Кирин, А. Г. Рыжевский, T. Н. Рыжевская и В. М. Шляндин

Заявитель

Пензенский политехнический институт

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАССИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано как в системах автоматического контроля параметров элементов электрических цепей, так и измерительных приборах универсального и специального назначения.

Известен быстродействующий способ измерения пассивных параметров электрических цепей, заключающийся в получении временного интервала, пропорционального измеряемой величине в переходном режиме измерительной цепи, содержащей активный и реактивный элементы, при подаче на нее импульсов постоянного напряжения.

Однако в связи со значительным потреблением мощности измерительной цепью пределы измерения известным способом существенно ограничены при одновременном ухудшении точности в начале диапазона измерения.

Предложенный способ отличается от известного тем, что на измерительную цепь, состоящую из калиброванного и исследуемого элементов, и резистивный делитель напряжения подают линейно-изменяющееся напряжение, определяют момент равенства напряжений на средних точках измерительной цепи и делителя и выделяют интервал времени, пропорциональный измеряемому параметру.

Предлагаемый способ позволяет расширить пределы измерения, повысить точность в начале диапазона измерения и уменьшить мощность, рассеиваемую на исследуемом элементе.

По предлагаемому способу к измерительной цепи, изображенной на фиг. 1, состоящей из калиброванного С, и исследуемого R» элементов подключается линейно-изменяющееся напряжение U = k Eo t и начинается отсчет временного интервала, а напряжение U„co средней точки измерительной цепи сравни10 вается с линейно-изменяющимся напряжением

Uz — — е 1.k.Ео t, синхронным с подаваемым напряжением U. В момент равенства этих напряжений будет иметь место соотношение

to

k Ео 1i — k Eo Co R(1 — е

=е и Ео t1, откуда следует, что временной интервал от начала подачи линейно-изменяющегося напря20 жения U на измерительную цепь до момента равенства напряжения U, и линейчо-изменяющегося напряжения Uð будет равен

/1 = о / х.

25 Очевидно, что аналогичные соотношения бу. дут справедливы для измерения емкостей к индуктивностей при использовании в качестве калиброванного элемента сопротивления Ro.

При этом за счет использования линейно-из30 меняющегося напряжения питания мощность, 270881

3 рассеиваемая в измерительной цепи за цикл измерения, значительно ниже, чем при питании ее импульсами напряжения постоянного тока, а влияние шунтирования выходного сопротивления источника линейно-изменяющегося напряжения компенсируется путем использования в качестве U напряжения, снимаемого через делитель с этого же источника линейно-изменяющегося напряжения.

Один из возможных вариантов реализации 10 предложенного способа показан на фиг. 2, где приведена схема универсального цифрового прибора, предназначенного для измерения постоянного напряжения и тока, индуктивности, емкости и сопротивления. 15

Прибор состоит из генератора 1 линейноизменяющегося напряжения, делителя 2 напряжения, блока 8сравнения,,устройства 4 двойного дифференцирования, триггера 5, управляемого генератора б импульсов опорной 20 частоты, ключа 7, счетчика 8, измерительной цепи 9 и переключателя 10.

При подаче сигнала «Пуск» генератор 1 выдает линейно-изменяющееся напряжение на делитель 2 с коэффициентом деления, равным 25 е 1, и на измерительную RC — (или RL) цепь, которая состоит из калиброванного и исследуемого элементов. Одновременно импульс запуска перебрасывает триггер 5, который открывает ключ 7, и на счетчик 8 поступают 30 импульсы опорной частоты с управляемого генератора счетных импульсов.

В приборе осуществляется непрерывная коррекция нелинейности генератора 1, для чего выходное напряжение этого генератора через 35 устройство двойного дифференцирования подается на управляющий вход генератора б опорной частоты. В результате коррекции существенно повышается точность измерения.

Напряжение со средней точки измерительной цепи подается на один вход блока 8, сравнения, на другой вход которого подается напряжение с делителя 2. В момент равенства указанных напряжений блок 8 сравнения срабатывает и перебрасывает триггер 5, закрывая ключ 7 и тем самым прекращая доступ счетных импульсов на счетчик 8. Величина временного интервала, в течение которого на счетчик

8 поступают импульсы опорной частоты, линейно зависит от величины измеряемого параметра. При этом мощность, рассеиваемая в измерительной цепи, оказывается меньшей, чем при измерении на импульсах опорного напряжения постоянного тока в связи с тем, что па измерительную цепь в одинаковые интервалы времени подается сигнал значительно меньшей мощности.

При измерении напряжения входное напряжение U,„ïîäàåòñÿ через переключатель 10 на блок сравнения. Работа прибора при подаче сигнала «Пуск» аналогична описанной.

Предмет изобретения

Способ измерения пассивных параметров электрических цепей, основанный на исследовании переходного процесса в измерительной цепи, содержащей активный и реактивный элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения, повышения точности в начале диапазона измерения и уменьшения мощности, рассеиваемой на исследуемом элементе, одновременно подают на измерительную цепь и резистивный делитель напряжения линейно-изменяющееся напряжение, определяют момент равенства напряжений па средних точках измерительной цепи и делителя и выделяют интервал времени, пропорциональный измеряемому параметру.